La plupart des simulations de l’avenir de notre climat pourraient être trop sensibles à la fonte des glaces arctiques en tant que cause de changements brusques de la circulation océanique, selon de nouvelles recherches menées par des scientifiques de l’Université du Wisconsin à Madison.
Les climatologues comptent la circulation méridienne de renversement de l’Atlantique (ou AMOC) parmi les plus grands points de basculement sur la voie d’une catastrophe climatique planétaire. Le courant de l’océan Atlantique agit comme un tapis roulant transportant des eaux de surface tropicales chaudes vers le nord et des eaux profondes plus froides et plus lourdes vers le sud.
« On nous a appris à l’imaginer comme un tapis roulant – même au collège et au lycée maintenant, c’est enseigné de cette façon – qui s’arrête lorsque l’eau douce arrive de la fonte des glaces », explique Feng He, chercheur associé à l’UW– Centre de recherche climatique de Madison.
Cependant, en s’appuyant sur des travaux antérieurs, il dit que les chercheurs révisent leur compréhension de la relation entre l’AMOC et l’eau douce provenant de la fonte des glaces polaires.
Dans le passé, un AMOC au point mort a accompagné des événements climatiques brusques comme le réchauffement de Bølling-Allerød, une forte augmentation de la température mondiale vieille de 14 500 ans. Il a reproduit avec succès cet événement à l’aide d’un modèle climatique qu’il a réalisé en 2009 alors qu’il était étudiant diplômé UW-Madison.
« Ce fut un succès, reproduisant le réchauffement brutal d’il y a environ 14 700 ans que l’on voit dans les archives paléoclimatiques », déclare maintenant He. « Mais notre précision n’a pas continué au-delà de cette période de changement brusque. »
Au lieu de cela, alors que les températures de la Terre se sont refroidies après ce réchauffement brutal avant de remonter à nouveau pour atteindre de nouveaux sommets au cours des 10 000 dernières années, le modèle de 2009 n’a pas pu suivre le rythme. Le réchauffement simulé dans les régions septentrionales de la planète ne correspondait pas à l’augmentation des températures observée dans les archives géologiques du climat, comme les carottes de glace.
Dans une étude publiée cette semaine dans la revue Changement climatique naturel, Lui et le paléoclimatologue de l’Oregon State University Peter Clark décrivent un nouveau modèle de simulation qui correspond à la chaleur des 10 000 dernières années. Et ils l’ont fait en supprimant le déclencheur que la plupart des scientifiques pensent bloquer ou fermer l’AMOC.
Le réchauffement des températures à la surface de la Terre provoque la fonte de la glace de mer dans l’océan Arctique et la calotte glaciaire du Groenland, libérant de l’eau douce dans l’océan. Les scientifiques croyaient largement que l’afflux d’eau douce perturbe les différences de densité dans l’Atlantique Nord qui font couler l’eau en direction du nord de l’AMOC et rebrousser chemin vers le sud.
« Le problème, » dit He, « est avec les données climatiques géologiques. »
Bien que les archives climatiques montrent une abondance d’eau douce provenant de la fonte finale des calottes glaciaires en Amérique du Nord et en Europe, l’AMOC a à peine changé. Ainsi, il a supprimé l’hypothèse d’un déluge d’eau douce de son modèle.
« Sans l’arrivée d’eau douce qui ralentit l’AMOC dans le modèle, nous obtenons une simulation avec un accord bien meilleur et durable avec les données de température de l’enregistrement climatique », dit-il. « Le résultat important est que l’AMOC semble être moins sensible au forçage de l’eau douce qu’on ne le pensait depuis longtemps, selon les données et le modèle. »
Ceci est particulièrement important pour les modèles climatiques qui évaluent comment l’AMOC réagira aux futures augmentations d’eau douce provenant de la fonte des glaces.
« Il est intégré à de nombreux modèles », dit-il. « Le réchauffement climatique futur dû à l’augmentation du dioxyde de carbone dans l’atmosphère fait fondre la glace de mer, et on pense que l’eau douce de la fonte des glaces affaiblit l’AMOC. »
Les conséquences généralisées d’un affaiblissement drastique de l’AMOC comprennent une élévation rapide du niveau de la mer sur la côte est de l’Amérique du Nord, un refroidissement au-dessus de l’Europe qui pourrait perturber l’agriculture, une forêt amazonienne desséchée et une perturbation des moussons asiatiques. La nouvelle étude de modélisation prévoit une réduction beaucoup plus faible de la force de l’AMOC, mais cela n’exclut pas un changement brusque.
« Nous suggérons que jusqu’à ce que ce défi soit résolu, tout changement AMOC simulé dû au forçage en eau douce doit être considéré avec prudence », a-t-il déclaré. « Nous ne pouvons pas être certains de la raison pour laquelle l’AMOC a fermé ses portes dans le passé. Mais nous sommes certains que cela a changé. Et cela peut encore changer. »
Feng He et al, Le forçage d’eau douce de la circulation méridienne de renversement de l’Atlantique revisité, Changement climatique naturel (2022). DOI : 10.1038/s41558-022-01328-2