Un traceur de colorant rouge simulé libéré du gyre de Beaufort dans l'océan Arctique (en haut au centre) montre le transport d'eau douce à travers l'archipel arctique canadien, le long de l'île de Baffin jusqu'à l'ouest de la mer du Labrador, au large de Terre-Neuve-et-Labrador, où il réduit la salinité de surface. En bas à gauche se trouve Terre-Neuve (masse terrestre triangulaire) entourée d'orange pour une eau plus douce, avec le golfe du Saint-Laurent canadien au-dessus de couleur jaune. Crédit :Francesca Samsel et Greg Abram
L'eau douce s'accumule dans l'océan Arctique. La mer de Beaufort, qui est le plus grand réservoir d'eau douce de l'océan Arctique, a augmenté sa teneur en eau douce de 40 % au cours des deux dernières décennies. Comment et où cette eau s'écoulera dans l'océan Atlantique est importante pour les conditions océaniques locales et mondiales.
Une étude de l'Université de Washington, Le Laboratoire national de Los Alamos et la National Oceanic and Atmospheric Administration montrent que cette eau douce traverse l'archipel canadien pour atteindre la mer du Labrador, plutôt que par les passages marins plus larges qui se connectent aux mers d'Europe du Nord. L'étude en libre accès a été publiée le 23 février dans Communication Nature .
« L'archipel canadien est un conduit majeur entre l'Arctique et l'Atlantique Nord, " a déclaré l'auteur principal Jiaxu Zhang, un chercheur postdoctoral UW au Cooperative Institute for Climate, Études sur les océans et les écosystèmes. "À l'avenir, si les vents s'affaiblissent et que l'eau douce se libère, il est possible que cette grande quantité d'eau ait une grande influence dans la région de la mer du Labrador."
La découverte a des implications pour l'environnement marin de la mer du Labrador, puisque l'eau arctique a tendance à être plus fraîche mais aussi riche en nutriments. Cette voie affecte également les grands courants océaniques, à savoir une circulation de tapis roulant dans l'océan Atlantique dans laquelle plus froid, l'eau plus lourde coule dans l'Atlantique Nord et revient à la surface sous forme de Gulf Stream. Plus frais, une eau plus légère entrant dans la mer du Labrador pourrait ralentir cette circulation renversante.
Le tourbillon de Beaufort est une configuration de vent dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'ouest de l'océan Arctique qui provoque l'accumulation d'eau douce à la surface de l'océan. Quand ces vents se détendent, l'eau douce ne s'écoule pas par le détroit de Fram, mais à travers les canaux étroits de l'archipel canadien pour atteindre la mer du Labrador, au large des côtes canadiennes de Terre-Neuve-et-Labrador. Crédit :Université de Washington
"Nous savons que l'océan Arctique a l'un des plus grands signaux de changement climatique, " a déclaré le co-auteur Wei Cheng de l'Institut coopératif pour le climat basé à UW, Études de l'océan et de l'atmosphère. "À l'heure actuelle, cette eau douce est toujours piégée dans l'Arctique. Mais une fois qu'elle en sort, cela peut avoir un impact très important."
L'eau plus douce atteint l'océan Arctique par la pluie, neiger, rivières, afflux de l'océan Pacifique relativement plus frais, ainsi que la fonte récente de la banquise de l'océan Arctique. Plus frais, l'eau plus légère flotte au sommet, et les vents dans le sens des aiguilles d'une montre dans la mer de Beaufort poussent cette eau plus légère pour créer un dôme.
Quand ces vents se détendent, le dôme s'aplatira et l'eau douce sera libérée dans l'Atlantique Nord.
"Les gens ont déjà passé beaucoup de temps à étudier pourquoi l'eau douce de la mer de Beaufort est devenue si élevée au cours des dernières décennies, " dit Zhang, qui a commencé le travail au Laboratoire national de Los Alamos. "Mais ils se soucient rarement de savoir où va l'eau douce, et nous pensons que c'est un problème beaucoup plus important."
Cette carte montre la région d'étude de la gyre de Beaufort et les eaux avoisinantes, avec des couleurs montrant la salinité de surface moyenne pour 1983-2008. Les étiquettes indiquent la région de sortie de la mer du Labrador, Détroit de Narès, Son de Lancaster, le détroit de Davis et le détroit de Fram. Crédit :Zhang et al./Nature Communications
En utilisant une technique développée par Zhang pour suivre la salinité des océans, les chercheurs ont simulé la circulation océanique et suivi la propagation de l'eau douce de la mer de Beaufort lors d'un événement passé qui s'est produit de 1983 à 1995.
Leur expérience a montré que la majeure partie de l'eau douce a atteint la mer du Labrador à travers l'archipel canadien, un ensemble complexe de passages étroits entre le Canada et le Groenland. Cette région est peu étudiée et était considérée comme moins importante pour le débit d'eau douce que le détroit de Fram, beaucoup plus large, qui se connecte aux mers d'Europe du Nord.
Dans le modèle, la libération d'eau douce de 1983 à 1995 s'est principalement déplacée le long de la route nord-américaine et a considérablement réduit les salinités dans la mer du Labrador - un rafraîchissement de 0,2 partie pour mille sur sa bordure ouest moins profonde, au large de Terre-Neuve-et-Labrador, et de 0,4 partie pour mille à l'intérieur du courant du Labrador.
Le volume d'eau douce actuellement dans la mer de Beaufort est environ le double de la taille du cas étudié, à plus de 23 ans, 300 kilomètres cubes, ou plus de 5, 500 milles cubes. Ce volume d'eau douce rejeté dans l'Atlantique Nord pourrait avoir des effets importants. L'impact exact est inconnu. L'étude a porté sur des événements passés, et la recherche actuelle examine où l'accumulation d'eau douce d'aujourd'hui pourrait aboutir et quels changements elle pourrait déclencher.
"Un rejet d'eau douce de cette taille dans l'Atlantique Nord subpolaire pourrait avoir un impact sur un modèle de circulation critique, appelée circulation méridienne de renversement de l'Atlantique, qui a une influence significative sur le climat de l'hémisphère nord, " a déclaré le co-auteur Wilbert Weijer au Los Alamos National Lab.
