Les océans se réchauffent à un rythme alarmant. L’année 2023 a battu des records dans les océans du monde et a été la première fois que la température des océans a dépassé 1 °C par rapport aux niveaux préindustriels. Cela a conduit à l’émergence d’une série de vagues de chaleur marines dans les deux hémisphères, depuis les eaux autour du Japon, autour de l’Amérique du Sud et dans tout l’Atlantique Nord.
Les vagues de chaleur marines sont des périodes de températures de la mer extrêmement chaudes qui peuvent se former dans des points chauds assez localisés mais également s’étendre sur de grandes parties des bassins océaniques. Par définition, ils doivent durer cinq jours pour être qualifiés de canicule marine, mais certains événements majeurs ont duré des mois, voire des années, dans un cas extrême.
Des événements notables ont eu des conséquences catastrophiques sur les écosystèmes marins, l’économie et les communautés côtières. Par exemple, le blanchissement des coraux sous les tropiques a causé d’énormes pertes à l’industrie du tourisme, des mortalités massives ou des changements majeurs dans la pêche ont eu un impact sur les industries de la pêche dans le monde entier, et d’importantes pertes d’herbiers marins et de forêts de varech ont décimé le capital naturel des pays.
Combler une lacune cruciale dans notre compréhension
Le Royaume-Uni a largement échappé à toute vague de chaleur marine majeure qui aurait pu avoir des conséquences notables sur les écosystèmes marins et l’économie bleue. Cependant, en juin 2023, un événement de courte durée mais intense s’est matérialisé sur les côtes du Royaume-Uni et de l’Irlande, qui a été largement documenté dans les médias.
Les impacts de cette vague de chaleur restent inconnus, ce qui met en évidence une lacune cruciale dans notre compréhension des caractéristiques des vagues de chaleur marines passées au Royaume-Uni et de leurs impacts potentiels futurs.
Dans un article de Frontières des sciences marinesdes chercheurs caractérisent pour la première fois à la fois les vagues de chaleur marines et leurs opposés – les vagues de froid marin – au Royaume-Uni.
Les eaux britanniques ne semblent pas être un point chaud majeur dans l’ensemble de l’Atlantique Nord, le Gulf Stream et le gyre subpolaire central connaissant respectivement la plus grande activité de vague de chaleur et de vague de froid. Cependant, lorsque l’on zoome sur les eaux britanniques, la variabilité régionale devient apparente, notamment en ce qui concerne les vagues de chaleur marines.
En moyenne, le sud de la mer du Nord et la Manche ont tendance à connaître des vagues de chaleur plus longues (environ un mois) et modérément intenses (températures maximales atteignant 1,5 °C plus élevées que prévu), tandis que l’est de la mer du Nord a tendance à connaître des vagues de chaleur plus courtes (deux à trois semaines) mais des vagues de chaleur plus intenses (températures maximales >3°C).
Il existe une variabilité considérable
Des vagues de chaleur marines sont documentées dans tout le Royaume-Uni, durant jusqu’à cinq mois et se produisant tout au long de l’année, même en hiver. Lorsqu’on étudie des événements individuels, il est évident qu’il existe une variabilité considérable en termes de lieu, d’intensité, de durée et de période de l’année. Cette forte variabilité peut également expliquer la réponse incohérente de la chlorophylle-a, un indicateur de l’abondance du phytoplancton.
Nos recherches révèlent que les extrêmes de chlorophylle-a ne coïncident pas avec les températures extrêmes dans les eaux britanniques, même si certains éléments indiquent que des événements hautement productifs, pour lesquels nous avons inventé le terme « ondes vertes », se produisent plus fréquemment dans le sud de la mer du Nord et plus près de la côte.
Pour l’ensemble de l’Atlantique Nord, les vagues de chaleur marines sont plus susceptibles de coexister avec des « vagues bleues » (faibles niveaux de chlorophylle-a) dans les régions tropicales et subtropicales, tandis que les vagues de froid sont plus susceptibles de coexister avec des vagues vertes aux latitudes plus élevées.
La relation directe entre ces types d’extrêmes est incohérente et nécessite une enquête plus approfondie au Royaume-Uni. Cela peut être dû au fait que le Royaume-Uni réside entre des latitudes moyennes et élevées. La saisonnalité peut également jouer un rôle essentiel.
Différences saisonnières
Le calendrier des événements aura également une grande incidence sur l’impact sur l’écosystème marin au sens large. Par exemple, si une vague de chaleur marine survient au plus fort de l’été, les limites thermiques d’espèces comme les herbiers marins ou les algues peuvent être dépassées, ce qui pourrait entraîner des dégâts importants, voire une mortalité, ce qui a été documenté ailleurs dans le monde.
Mais si un événement devait se produire en hiver ou au printemps, les températures anormalement élevées pour la saison pourraient déclencher des proliférations de phytoplancton, ce qui pourrait entraîner soit une augmentation temporaire de la productivité, ce qui bénéficierait grandement aux pêcheries, soit provoquer des proliférations d’algues nuisibles, entraînant des impacts négatifs.
Nos recherches montrent également que lorsque des vagues de chaleur marines se produisent dans le sud de la mer du Nord et dans la Manche, relativement peu profonds, les concentrations d’oxygène près du fond ont tendance à être extrêmement faibles, ce qui soumet les écosystèmes benthiques à un stress accru.
Pour d’autres endroits du Royaume-Uni, cette relation est apparente au cours du premier semestre, où la colonne d’eau est bien mélangée et où l’impact des températures extrêmes de surface peut atteindre le fond marin. En été, la colonne d’eau est moins bien mélangée, ce qui limite les impacts de la canicule marine à la surface.
Opportunité unique
Compte tenu de la complexité de cette région, il est essentiel que des recherches plus ciblées soient entreprises pour comprendre les impacts futurs des vagues de chaleur marines sur les écosystèmes marins, l’économie bleue et la société. Si des régions à haut risque peuvent être identifiées, la résilience des espèces et des communautés côtières peut être évaluée et correctement gérée.
La canicule marine de juin 2023 doit être perçue comme un signal d’alarme. Bien que ces événements ne semblent pas être aussi durables ou intenses que d’autres vagues de chaleur dans le monde pour le moment, ils devraient s’intensifier.
Cela signifie que le Royaume-Uni se voit offrir une occasion unique de profiter de notre longueur d’avance et d’apprendre des autres pays pour accroître sa préparation et sa capacité de réponse aux futurs événements extrêmes.
Plus d’informations :
Canicules marines et vagues de froid dans l’Atlantique du Nord-Est : à quoi le Royaume-Uni doit-il se préparer ?, Frontières des sciences marines (2024). DOI : 10.3389/fmars.2024.1434365