Lorsqu'il est épais, la couche de surface de l'océan agit comme un tampon contre le réchauffement marin extrême, mais une nouvelle étude de l'Université du Colorado à Boulder montre que cette "couche mixte" devient de moins en moins profonde chaque année. Plus il devient fin, plus il est facile de se réchauffer. Les nouveaux travaux pourraient expliquer les récentes vagues de chaleur marines extrêmes, et pointer vers un futur de réchauffement des océans plus fréquent et destructeur alors que les températures mondiales continuent de grimper.

"Les canicules marines seront plus intenses et se produiront plus souvent à l'avenir, " dit Dillon Amaya, un chercheur invité du CIRES et auteur principal de l'étude publiée cette semaine dans le Bulletin de la Société météorologique américaine 's Expliquer les événements extrêmes. "Et nous comprenons maintenant la mécanique du pourquoi. Lorsque la couche mélangée est mince, il faut moins de chaleur pour réchauffer davantage l'océan."

La couche de mélange, l'eau dans laquelle la température reste constante, recouvre les 20 à 200 premiers mètres de l'océan. Son épaisseur est responsable des épisodes de chaleur :plus elle est épaisse, plus la couche peut agir comme un tampon pour protéger les eaux en dessous de l'air chaud entrant. Mais comme cette armure s'amincit, la couche mélangée devient plus sensible aux variations rapides de température.

"Pensez à la couche mélangée comme à l'ébullition d'une casserole d'eau, " dit Amaya. " Il ne faudra pas longtemps pour qu'un pouce d'eau arrive à ébullition, mais beaucoup plus longtemps pour qu'une casserole remplie à ras bord chauffe."

Amaya et son équipe ont utilisé une combinaison d'observations et de modèles océaniques pour estimer la profondeur de la couche de mélange depuis 1980, et aussi se projeter dans le futur. Ils ont déterminé qu'au cours des 40 dernières années, la couche s'est amincie de près de 3 mètres (9 pieds) dans certaines régions du Pacifique Nord. Et d'ici 2100, la couche de mélange sera plus mince de 4 mètres (12 pieds), soit 30 % de moins qu'elle ne l'est aujourd'hui. Cette fine couche de mélange combinée à des températures mondiales plus chaudes ouvrira la voie à des fluctuations drastiques des températures des océans, conduisant à des épisodes de réchauffement beaucoup plus fréquents et extrêmes, disent les chercheurs.

Et c'est déjà le cas. Prenez la canicule de 2019 dans le Pacifique Nord-Est. Des vents affaiblis et des températures de l'air plus élevées se sont combinés pour réchauffer les eaux de l'océan Pacifique d'environ 3 degrés C (5,5 F). L'amincissement de la couche de mélange a probablement contribué à cette poussée d'eaux chaudes, les auteurs ont trouvé. Et ça va empirer.

"Si vous prenez les mêmes conditions de vent et d'océan qu'en 2019 et que vous les appliquez à la couche de mélange estimée en 2100, vous obtenez une canicule marine de 6,5 degrés C (12 F) plus chaude que ce que nous disons en 2019, " a déclaré Amaya. " Un événement comme celui-ci dévasterait absolument les écosystèmes marins sensibles le long de la côte ouest des États-Unis. "

Amaya souligne également que, à mesure que le climat continue de se réchauffer et que la couche de mélange continue de s'amincir, les scientifiques pourraient commencer à perdre la capacité de prédire les températures de surface des océans d'une année à l'autre. Sans la capacité de prévoir avec précision les températures océaniques, les pêcheries et autres opérations côtières pourraient être en danger.

D'autres études suggèrent également que les vagues de chaleur marine deviendront plus fréquentes à l'avenir, mais peu ont exploré la cause profonde :la dynamique et la physique des océans. "Afin de simuler ces événements dans des modèles et aider à les prédire, nous devons comprendre la physique de pourquoi cela se produit, " dit Amaya.