Dans le contexte d’un réchauffement rapide de la planète, la nécessité de mieux comprendre la nature et l’impact à long terme des boucles de rétroaction climatique positive – processus qui accélèrent les effets du réchauffement – devient d’une importance cruciale.
Une façon d’évaluer le rôle et l’impact des processus de rétroaction climatique consiste à utiliser des études de modélisation pour examiner l’avenir probable en fonction de ce que nous savons maintenant. Les modèles de projection climatique, par exemple, sont les outils derrière le seuil de réchauffement global de 1,5°C adopté par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat.
Alternativement, vous pouvez regarder dans le passé pour voir ce qui s’est passé à une époque où la Terre était jusqu’à 1-1,5°C plus chaude qu’aujourd’hui. C’est ce qu’a fait Syee Weldeab de l’UC Santa Barbara dans un article publié dans le Actes de l’Académie nationale des sciences. Le professeur de paléoclimatologie a découvert des processus de rétroaction qui ont des implications préoccupantes pour notre réchauffement moderne et continu.
Pour obtenir une perspective paléoclimatique sur le réchauffement climatique, Weldeab et ses collègues sont remontés il y a environ 128 000 à 125 000 ans au pic de l’épisode chaud Eemian. Les océans étaient jusqu’à 1-1,5°C plus chauds que pendant l’Holocène (notre époque géologique actuelle). Les auteurs ont examiné les sédiments marins de l’Atlantique tropical et ont constaté un réchauffement exceptionnellement fort de la colonne d’eau intermédiaire pendant un bref intervalle au cours de l’épisode chaud Eemien de pointe.
« Remarquablement, une calotte glaciaire du Groenland considérablement réduite était capable de produire suffisamment d’eau de fonte pour perturber la circulation de l’océan Atlantique axée sur la densité », a déclaré Weldeab. « Cela a contribué de manière significative au réchauffement important des eaux intermédiaires que nous avons reconstruites. »
En règle générale, l’eau chaude et salée se déplace vers le nord depuis les tropiques le long de la surface de l’océan et se refroidit lorsqu’elle atteint les latitudes moyennes et élevées du nord. À ce stade, l’eau désormais plus froide et plus dense tombe dans la mer profonde et redescend vers les tropiques. Cette interaction des différences de densité se traduit par les courants que nous connaissons aujourd’hui.
« Ce qui se passe lorsque vous mettez une grande quantité d’eau douce dans l’Atlantique Nord, c’est que cela perturbe la circulation océanique et réduit l’advection d’eau froide dans la profondeur intermédiaire de l’Atlantique tropical, et par conséquent réchauffe les eaux à cette profondeur », a-t-il ajouté. il a dit.
Alors que des études antérieures ont discuté de la perturbation que l’eau de fonte a causée aux courants et aux températures à des profondeurs intermédiaires, le nouveau document révèle que ce réchauffement était « plus important qu’on ne le pensait auparavant ».
« Nous montrons un réchauffement de l’eau jusqu’ici non documenté et remarquablement important à des profondeurs intermédiaires, présentant une augmentation de la température de 6,7 ° C par rapport à la valeur de fond moyenne », a déclaré Weldeab.
Ce réchauffement exceptionnellement fort a de graves conséquences, car l’eau chaude empiète sur les sédiments marins qui contiennent d’abondants hydrates de méthane, un mélange d’eau gelée et de méthane. Ces dépôts ne sont pas loin sous la surface du fond marin.
Weldeab a expliqué qu’à haute pression et à basse température, l’introduction d’eau inhabituellement chaude chauffe les sédiments du fond marin et que les gaz encapsulés dans la glace commencent à se dissoudre, libérant du méthane. Weldeab et ses collègues ont utilisé des isotopes de carbone (13C/12C) dans les coquilles de micro-organismes pour découvrir l’empreinte digitale de la libération de méthane et de l’oxydation du méthane dans la colonne d’eau.
« Il s’agit de l’un des nombreux processus de rétroaction climatique amplifiés où un réchauffement climatique a provoqué une fonte accélérée de la calotte glaciaire », a-t-il déclaré. « L’eau de fonte a affaibli la circulation océanique et, par conséquent, les eaux à une profondeur intermédiaire se sont considérablement réchauffées, entraînant une déstabilisation des hydrates de méthane souterrains peu profonds et la libération de méthane, un puissant gaz à effet de serre. »
On ne sait pas avec certitude si ce cycle de rétroaction se jouera dans le cycle actuel de réchauffement climatique, bien que l’activité anthropique ait créé un taux de réchauffement plus élevé que celui qui s’est produit pendant la période Eemian. Ces découvertes, selon les chercheurs, « documentent et relient une séquence d’événements climatiques et de processus de rétroaction climatique associés à et déclenchés par l’avant-dernier pic de réchauffement climatique qui peuvent servir de paléo-analogue au réchauffement moderne en cours ».
« La perspective paléo est une approche utile pour nous aider à évaluer ce qui pourrait arriver », a déclaré Weldeab. « Il n’est pas nécessaire que cela se passe exactement comme nous l’avons trouvé ; chaque situation est différente, mais cela vous donne une direction vers laquelle chercher. »
Syee Weldeab et al, Preuve d’une déstabilisation massive de l’hydrate de méthane pendant l’avant-dernier réchauffement interglaciaire, Actes de l’Académie nationale des sciences (2022). DOI : 10.1073/pnas.2201871119