Il est essentiel que les modèles climatiques imitent les observations en temps réel en matière de réchauffement :de petits écarts peuvent conduire à des malentendus sur le rythme du réchauffement climatique à mesure que le climat change. Une nouvelle étude de l'Université d'État de Caroline du Nord et de l'Université Duke révèle que lors de la modélisation des tendances au réchauffement dans l'océan Pacifique, il manque encore une pièce au puzzle de la modélisation :l'effet du vent sur les courants océaniques dans le Pacifique équatorial.
Les résultats sont publiés dans la revue Nature Communications .
"L'océan Pacifique peut agir comme un thermostat pour le climat mondial", explique Sarah Larson, professeure adjointe de sciences marines, terrestres et atmosphériques à NC State et co-auteur de l'étude. "Si le Pacifique se réchauffe rapidement, par exemple, cela peut accélérer le réchauffement global. De même, s'il se réchauffe à un rythme plus lent, cela peut ralentir le rythme du réchauffement climatique."
Au cours des dernières décennies, les scientifiques ont noté un schéma de réchauffement complexe dans le Pacifique tropical, avec un réchauffement des eaux du Pacifique oriental et occidental tandis qu'un léger effet de refroidissement a été observé dans le Pacifique central, près de l'équateur. Lorsque les scientifiques ont tenté de modéliser ce phénomène de réchauffement en introduisant des données historiques dans les modèles, ils ont constaté que les modèles actuels ne pouvaient pas reproduire le phénomène observé.
"Ces modèles simulent la réponse de l'atmosphère et de l'océan à ce que nous appelons le" forçage externe ", c'est-à-dire les gaz à effet de serre et les aérosols présents dans l'atmosphère", explique Larson. "Cependant, nous pensons que les modèles ne simulent pas avec précision la réponse de l'océan Pacifique tropical.
"Nous essayons de déterminer à quels processus physiques dans les modèles nous pouvons attribuer cet écart, nous avons donc examiné le vent", explique Larson. "Si le vent est important pour les courants océaniques et que ces derniers déplacent la chaleur, alors nous pourrions avoir une mauvaise idée de la partie du réchauffement due au vent dans les modèles."
Les chercheurs ont utilisé deux modèles différents couvrant la même période :un dans lequel les vents changeaient en réponse à un forçage externe et un modèle « découplé », dans lequel les vents reproduisaient ceux d'avant la révolution industrielle et ne changeaient pas en réponse à un forçage. .
Dans le modèle où les vents changeaient, les tendances au réchauffement suivaient celles observées, à l’exception du refroidissement le long de l’équateur. Dans le modèle découplé, ces modèles n'apparaissaient pas.
"Nous avons supprimé les changements de vent du modèle découplé pour mieux comprendre ses effets sur l'évolution du climat tropical du Pacifique", explique Larson.
"Prenons comme exemple les îles Galápagos dans le Pacifique oriental", déclare Shineng Hu, professeur adjoint de sciences de la Terre et du climat à l'Université Duke et co-auteur de l'étude. "L'eau océanique au nord de l'équateur est plus chaude que l'eau équatoriale. Nous avons constaté que le réchauffement induit par l'homme déclenchait des vents d'ouest au nord des îles Galápagos, qui à leur tour transportaient l'eau chaude située en dessous vers le sud. C'est ce que nous avons observé. La pensée agit comme un processus clé par lequel les vents affectent le modèle de réchauffement du Pacifique tropical. "
"Ce que cela nous dit, c'est que la façon dont les vents réagissent aux forçages d'origine humaine comme les gaz à effet de serre est extrêmement importante pour déterminer la rapidité avec laquelle le Pacifique tropical se réchauffe et jusqu'à présent, les vents changent d'une manière que les modèles n'avaient pas anticipée", explique Larson. . "Nous savons que le vent est la clé, mais cette découverte souligne un besoin urgent de mieux simuler les processus océaniques équatoriaux et les structures thermiques pour créer des modèles plus précis."
Shuo Fu, un étudiant diplômé visitant le laboratoire de Hu à Duke de l'Université océanique de Chine, est le premier auteur de l'étude. Xiao-Tong Zheng de l'Université océanique de Chine, Yiqun Tian de Duke et Kay McMonigal de NC State ont également contribué aux travaux.
Plus d'informations : Shuo Fu et al, Les changements historiques dans la circulation océanique induite par le vent déterminent le réchauffement du Pacifique, Nature Communications (2024). DOI :10.1038/s41467-024-45677-2
Fourni par l'Université d'État de Caroline du Nord
