La distribution du sel par les courants océaniques joue un rôle crucial dans la régulation du climat mondial. C’est ce que des chercheurs de l’Université Dalhousie au Canada, du Centre GEOMAR Helmholtz pour la recherche océanique de Kiel, de l’Institut Alfred Wegener, du Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine (AWI) et du MARUM — Centre des sciences de l’environnement marin de l’Université de Brême, ont découvert dans une étude. nouvelle étude publié dans Avancées scientifiques.
Ils ont étudié les anomalies climatiques naturelles, notamment ce qu’on appelle le Petit Âge Glaciaire. Cette période froide du XVe au milieu du XIXe siècle a entraîné de mauvaises récoltes, des famines et des maladies en Europe. Bien que le Petit Âge Glaciaire soit l’une des périodes les plus étudiées de l’histoire récente, les mécanismes climatiques sous-jacents restent controversés.
« L’examen des anomalies climatiques naturelles récentes aide à comprendre les processus et les mécanismes que le réchauffement climatique induit par l’homme peut déclencher », explique le Dr Anastasia Zhuravleva, auteur principal de l’étude. Elle était titulaire d’un doctorat. étudiante à GEOMAR et a reçu le prix Annette Barthelt pour sa thèse en 2019. Elle a ensuite travaillé comme chercheuse postdoctorale à GEOMAR et à l’Université Dalhousie, où l’étude a été complétée.
« Les chercheurs considèrent souvent l’augmentation de l’étendue de la glace de mer et le dessalement dans l’Atlantique Nord subpolaire comme des déclencheurs possibles des périodes froides passées, mais les processus dans l’Atlantique tropical semblent être tout aussi importants », explique le Dr Zhuravleva.
« En fait, contrairement aux latitudes nord et moyennes, il existe peu d’informations sur ces événements climatiques récents dans l’Atlantique subtropical-tropical et sur leur impact sur les régions de l’hémisphère nord », ajoute le Dr Henning Bauch, paléoclimatologue à l’AWI et GEOMAR, co-initiateur et co-auteur de l’étude. « C’est là qu’interviennent nos recherches. »
Alors, que s’est-il passé dans l’Atlantique tropical lors d’anomalies climatiques historiques, et comment les changements potentiels ont-ils pu affecter la circulation océanique et le climat beaucoup plus au nord ? Pour répondre à ces questions, l’équipe a travaillé sur un profil sédimentaire du sud des Caraïbes et a reconstitué la salinité et la température des eaux de surface au cours des 1 700 dernières années. Les chercheurs ont notamment déterminé la composition isotopique et élémentaire des coquilles calcaires du plancton.
Les résultats montrent un refroidissement d’environ 1°C durant le Petit Âge Glaciaire. « Il s’agit d’un changement de température important pour cette région », déclare le Dr Mahyar Mohtadi, co-auteur de l’étude et chef du groupe Variabilité climatique aux basses latitudes au MARUM. « Il convient particulièrement de noter l’apparition d’un autre refroidissement prononcé aux VIIIe et IXe siècles. Des températures plus froides dans l’océan tropical, par ailleurs chaud, ont entraîné une baisse des précipitations régionales, ce qui a coïncidé avec de graves sécheresses dans la péninsule du Yucatan et le déclin de la culture maya classique. »
En outre, les chercheurs ont découvert que les anomalies climatiques froides dans l’Atlantique Nord subpolaire et en Europe s’accompagnaient d’une circulation océanique plus faible et d’une salinité accrue dans les Caraïbes. « L’advection, ou le mouvement du sel tropical vers les hautes latitudes septentrionales, est essentielle au maintien de densités de surface élevées dans l’Atlantique Nord subpolaire. C’est une condition préalable à la stabilité globale de la circulation océanique à grande échelle, y compris le transfert du Gulf Stream chaud. l’eau, qui est responsable de nos températures douces en Europe », explique le Dr Bauch.
Les données sur le passé historique permettent ainsi une reconstitution de la connexion à travers l’Atlantique Nord. Le refroidissement initial peut être provoqué par des éruptions volcaniques, une faible activité solaire et des rétroactions entre la glace de mer et l’océan au nord. La nouvelle étude prouve qu’une diminution du mouvement du sel vers les hautes latitudes septentrionales amplifiera et prolongera ces événements climatiques. À l’inverse, le lent mouvement des anomalies de salinité positives en provenance des tropiques finira par augmenter la densité à la surface de l’Atlantique Nord subpolaire.
Cela pourrait favoriser le transport de chaleur vers le nord par les courants océaniques, entraînant des températures plus douces en Europe et en Amérique du Nord.
« Une telle réaction de salinité est connue à partir des modèles et a été supposée pour le Petit Âge Glaciaire. Cependant, en l’absence de données sur les océans tropicaux, ces hypothèses ont été basées sur des enregistrements de précipitations moins directs », explique le Dr Zhuravleva.
Il existe des preuves que le Gulf Stream s’affaiblit et que le réchauffement induit par l’activité humaine en est probablement la cause. Ce qui est sûr, c’est que les conséquences de ce changement seront mondiales. La question de savoir dans quelle mesure les différents mécanismes climatiques interagissent reste une question ouverte. Cette étude confirme désormais que le transport sud-nord du sel est un facteur clé des processus impliqués.
Plus d’information:
Anastasia Zhuravleva et al, Les anomalies de salinité des Caraïbes ont contribué à la circulation et au climat variables de l’Atlantique Nord au cours de l’ère commune, Avancées scientifiques (2023). DOI : 10.1126/sciadv.adg2639. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg2639