L’océan, l’un des plus grands réservoirs de chaleur du système climatique, absorbe plus de 90 % de l’excès d’énergie issu du réchauffement anthropique en cours. Au cours du siècle dernier, le réchauffement le plus important de l’océan s’est produit dans les 500 m supérieurs, avec un réchauffement relativement faible dans les profondeurs océaniques, correspondant à une faible efficacité de stockage de la chaleur océanique d’environ 0,1.
Les observations paléocéanographiques suggèrent cependant que sur de longues périodes, le réchauffement des océans profonds peut être comparable ou supérieur à celui de la surface, l’efficacité du stockage de la chaleur océanique durant la dernière déglaciation étant environ dix fois supérieure à sa valeur actuelle. Cela soulève la question suivante : quels mécanismes sont responsables de l’absorption/stockage de la chaleur océanique, et quelle peut être leur efficacité ?
Récemment publié dans Progrès scientifiquesune étude conjointe menée par une équipe internationale de scientifiques chinois et américains a permis de mieux comprendre cette question. En combinant des simulations de déglaciation de pointe et des reconstructions basées sur des proxys, ils ont résolu le changement tridimensionnel de la température de l’océan lors de la déglaciation et ont découvert que l’efficacité du stockage de chaleur de l’océan lors de la déglaciation est considérablement améliorée jusqu’à ≥ 1 par un fort réchauffement dans les eaux de profondeur intermédiaire en réponse au forçage de la déglaciation.
« Nos simulations et reconstructions par proxy démontrent que le réchauffement tridimensionnel de l’océan au cours de la dernière déglaciation était fortement non uniforme, le réchauffement le plus fort se produisant à des profondeurs intermédiaires, en contraste frappant avec les observations contemporaines », a déclaré le Dr Chenyu Zhu de l’Institut des sciences atmosphériques de l’Académie chinoise des sciences, co-premier auteur de l’étude.
En utilisant des expériences de sensibilité, l’étude a révélé que le réchauffement important des eaux intermédiaires peut être lié au réchauffement de surface aux latitudes moyennes à subpolaires par la ventilation en réponse aux gaz à effet de serre et au forçage de la calotte glaciaire, et considérablement renforcé par le changement de la circulation océanique associé au forçage de l’eau de fonte.
« La structure unique de réchauffement des océans facilite une grande efficacité de stockage de la chaleur océanique. En particulier, cela résout le paradoxe suggéré par la vision conventionnelle selon laquelle le réchauffement s’est produit sur des sites de formation d’eau profonde restés recouverts de glace de mer », a déclaré le professeur Zhengyu Liu de l’Université d’État de l’Ohio, l’un des auteurs correspondants de l’étude.
« Ces résultats ont des implications intéressantes. Par exemple, si un fort réchauffement de surface et une forte ventilation sont colocalisés comme dans nos simulations, alors l’océan absorbera plus de chaleur de l’atmosphère, ce qui ralentira potentiellement le rythme du réchauffement atmosphérique », a déclaré le professeur Peter U. Clark de l’université d’État de l’Oregon, autre auteur correspondant de l’étude.
L’étude souligne le rôle important des modèles de réchauffement de surface et du changement de la circulation océanique dans le changement à long terme du stockage de chaleur océanique, et suggère que « l’océan peut servir de réservoir d’énergie bien plus important dans le système climatique que ne le suggèrent les observations contemporaines ».
Plus d’informations :
Chenyu Zhu et al., Amélioration de l’efficacité du stockage de la chaleur océanique au cours de la dernière déglaciation, Progrès scientifiques (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adp5156. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp5156