Il n’y a pas que la terre qui gémit sous la chaleur, l’océan souffre aussi des vagues de chaleur. Dans la mer Méditerranée, le long des côtes italiennes et espagnoles, par exemple, les températures de l’eau sont actuellement jusqu’à 5 °C supérieures à la moyenne à long terme à cette période de l’année. Les scientifiques étudient les vagues de chaleur marines depuis quelques années maintenant, par exemple à l’Université de Berne. Cependant, on sait relativement peu de choses sur la façon dont les vagues de chaleur marines coexistent avec d’autres événements extrêmes dans l’océan. De tels événements sont connus sous le nom d’événements composés et considérés comme un risque majeur de changement climatique. Alors que les processus qui conduisent à des événements extrêmes sur terre, tels que les inondations, les incendies de forêt, les vagues de chaleur ou les sécheresses et la façon dont ils interagissent les uns avec les autres, ont été étudiés de manière intensive dans le passé, la découverte que les événements météorologiques et climatiques extrêmes peuvent également se produire dans combinaison est relativement nouvelle.
Un groupe de chercheurs du Centre Oeschger pour la recherche sur le changement climatique, dirigé par Thomas Frölicher, a maintenant étudié si les vagues de chaleur marines coexistent en combinaison avec des événements extrêmes dans d’autres facteurs de stress potentiels de l’écosystème marin. En plus de la chaleur, les facteurs de stress potentiels incluent également des niveaux élevés d’acidité dans l’océan. « Pour la première fois, nous avons quantifié la fréquence des événements composés dans lesquels les vagues de chaleur marines se produisent avec une acidité extrême », explique Friedrich Burger, chercheur postdoctoral et premier auteur de l’étude qui vient d’être publiée dans la revue Communication Nature. Les événements extrêmes d’acidité océanique élevée sont des événements où la concentration de protons dans l’eau de mer est supérieure à la normale.
Événements composés particulièrement fréquents dans les océans subtropicaux
La principale conclusion de l’étude, qui est basée sur des observations mensuelles de la surface de l’océan ouvert de 1982 à 2019, est que les vagues de chaleur marines et les événements d’acidité océanique extrême se produisent relativement souvent ensemble. Cela signifie que les impacts négatifs des vagues de chaleur marines passées ont été potentiellement exacerbés par des conditions acides extrêmes. « Nous pouvons montrer », explique le modélisateur d’océans Friedrich Burger, « que ces événements composés sont les plus courants dans les océans subtropicaux, mais comparativement rares dans les hautes latitudes et le Pacifique tropical ».
La cooccurrence des vagues de chaleur marines et des extrêmes d’acidité des océans dans des régions telles que les océans subtropicaux est causée par une augmentation de l’acidité à des températures plus élevées. Cependant, si l’augmentation de la température provoque également d’autres effets, tels qu’un moindre mélange d’eau souterraine relativement plus acide avec l’eau de surface, une vague de chaleur peut également réduire l’acidité et ainsi diminuer la fréquence des événements composés. Cela se produit dans l’océan Austral ou le Pacifique tropical. « Pour déterminer la fréquence relative des événements extrêmes combinés, il est crucial de comprendre les effets des vagues de chaleur sur la circulation, la biologie et la chimie de la région océanique respective », déclare Jens Terhaar, co-auteur de l’étude.
Les événements composés dans l’océan augmentent fortement
En raison du changement climatique et des émissions continues de CO2, les événements extrêmes tels que les vagues de chaleur marines et les extrêmes d’acidité des océans continueront d’augmenter en fréquence, ce qui aggravera les événements extrêmes de vagues de chaleur marines et d’acidité des océans. Les simulations du modèle du système terrestre menées par les chercheurs bernois montrent que le nombre de jours pendant lesquels les vagues de chaleur marines et les événements d’acidité élevée se produisent simultanément augmente de 22 fois à un réchauffement climatique de 2 ° C par rapport aux conditions préindustrielles. « Cette forte augmentation prévue pourrait avoir de graves impacts sur les écosystèmes marins », a déclaré Thomas Frölicher, co-auteur.
Une équipe dirigée par Frölicher avait déjà montré l’impact des canicules marines en 2018 La nature étude. La conclusion était que les vagues de chaleur océaniques peuvent endommager de manière irréversible les écosystèmes et constituer une menace pour la pêche. Bien qu’il soit prouvé que les organismes marins peuvent être davantage endommagés par la conjonction de conditions d’eau de mer chaude et acide, on en sait encore relativement peu sur les effets biologiques de la cooccurrence des vagues de chaleur marines et des extrêmes d’acidité des océans.
Friedrich A. Burger et al, Vagues de chaleur marines composées et extrêmes d’acidité océanique, Communication Nature (2022). DOI : 10.1038/s41467-022-32120-7