Super tempêtes, changements climatiques brusques et New York gelée sous les glaces. C’est ainsi que le film à succès hollywoodien « Le surlendemain » a décrit l’arrêt brutal de la circulation de l’océan Atlantique et ses conséquences catastrophiques.
Alors que la vision d’Hollywood était exagérée, le film de 2004 soulevait une question sérieuse : si le réchauffement climatique interrompait la circulation méridionale de retournement de l’Atlantique, qui est cruciale pour transporter la chaleur des tropiques vers les latitudes septentrionales, à quel point les changements climatiques seraient-ils brusques et graves. ?
Vingt ans après la sortie du film, nous en savons beaucoup plus sur la circulation de l’océan Atlantique. Instruments déployés dans l’océan à partir de 2004 montrent que la circulation de l’océan Atlantique a visiblement ralenti au cours des deux dernières décennies, peut-être à cause de État le plus faible depuis près d’un millénaire. Des études suggèrent également que la circulation a atteint un point de bascule dangereux dans le passé qui l’a envoyé dans un déclin précipité et imparable, et qu’il pourrait à nouveau atteindre ce point de bascule à mesure que la planète se réchauffe et que les glaciers et les calottes glaciaires fondent.
Dans une nouvelle étude utilisant la dernière génération de modèles climatiques terrestres, nous avons simulé l’écoulement de l’eau douce jusqu’à ce que la circulation océanique atteigne ce point de basculement.
Les résultats ont montré que la circulation pouvait complètement fermé en un siècle d’atteindre le point de basculement et qu’il se dirige dans cette direction. Si cela se produisait, les températures moyennes chuteraient de plusieurs degrés en Amérique du Nord, dans certaines parties d’Asie et d’Europe, et les populations subiraient des conséquences graves et en cascade dans le monde entier.
Nous avons également découvert un signal d’alerte précoce basé sur la physique, capable d’alerter le monde lorsque la circulation dans l’océan Atlantique approche de son point de bascule.
Comment fonctionne le tapis roulant océanique.
Le tapis roulant de l’océan
Les courants océaniques sont entraînés par les vents, les marées et l’eau différences de densité.
Dans la circulation de l’océan Atlantique, les eaux de surface relativement chaudes et salées proches de l’équateur s’écoulent vers le Groenland. Au cours de son voyage, il traverse la mer des Caraïbes, remonte dans le golfe du Mexique, puis longe la côte est des États-Unis avant de traverser l’Atlantique.
Ce courant, également connu sous le nom de Gulf Stream, apporte de la chaleur en Europe. À mesure qu’elle s’écoule vers le nord et se refroidit, la masse d’eau devient plus lourde. Au moment où il atteint le Groenland, il commence à couler et à couler vers le sud. Le naufrage de l’eau près du Groenland entraîne l’eau ailleurs dans l’océan Atlantique et le cycle se répète, comme un tapis roulant.
Trop d’eau fraîche La fonte des glaciers et de la calotte glaciaire du Groenland peut diluer la salinité de l’eau, l’empêchant de couler et affaiblir cette eau. tapis roulant océanique. UN bande transporteuse plus faible les transports moins de chaleur vers le nord et permet également à moins d’eau lourde d’atteindre le Groenland, ce qui affaiblit encore la résistance de la bande transporteuse. Une fois qu’il atteint le point de basculeil s’arrête rapidement.
Qu’arrive-t-il au climat au point de bascule ?
L’existence d’un point de bascule a été remarquée pour la première fois dans un modèle trop simplifié de la circulation de l’océan Atlantique au début des années 1960. Aujourd’hui, c’est plus modèles climatiques détaillés indiquer une poursuite ralentissement de la force de la bande transporteuse sous le changement climatique. Cependant, un arrêt brutal de la circulation dans l’océan Atlantique semblait absent dans ces modèles climatiques.
C’est là qu’intervient notre étude. Nous avons réalisé une expérience avec un modèle climatique détaillé pour trouver le point de bascule d’un arrêt brutal en augmentant lentement l’apport d’eau douce.
Nous avons constaté qu’une fois atteint le point de basculement, le tapis roulant s’arrête en 100 ans. Le transport de chaleur vers le nord est fortement réduit, entraînant de brusques changements climatiques.
Le résultat : un froid dangereux dans le Nord
Les régions influencées par le Gulf Stream reçoivent nettement moins de chaleur lorsque la circulation s’arrête. Cela refroidit de quelques degrés les continents nord-américain et européen.
Le climat européen est beaucoup plus influencé par le Gulf Stream que celui des autres régions. Dans notre expérience, cela signifiait que certaines parties du continent changeaient de plus de 5 degrés Fahrenheit (3 degrés Celsius) par décennie, soit bien plus rapidement que le réchauffement climatique actuel d’environ 0,36 F (0,2 C) par décennie. Nous avons constaté que certaines parties de la Norvège connaîtraient des baisses de température de plus de 36 F (20 C). En revanche, les régions de l’hémisphère sud se réchaufferaient de quelques degrés.
Ces changements de température se développent sur environ 100 ans. Cela peut paraître long, mais sur des échelles de temps climatiques typiques, c’est abrupt.
L’arrêt du tapis roulant affecterait également le niveau de la mer et la configuration des précipitations, ce qui pourrait rapprocher les autres écosystèmes de leurs points de bascule. Par exemple, la forêt amazonienne est vulnérable aux baisse des précipitations. Si son écosystème forestier se transformait en prairies, la transition libérer du carbone dans l’atmosphère et entraîner la perte d’un précieux puits de carbone, accélérant ainsi le changement climatique.
La circulation atlantique a ralenti considérablement dans un passé lointain. Pendant périodes glaciaires Lorsque les calottes glaciaires qui recouvraient de grandes parties de la planète fondaient, l’afflux d’eau douce ralentissait la circulation atlantique, déclenchant d’énormes fluctuations climatiques.
Alors, quand verrons-nous ce point de bascule ?
La grande question – quand la circulation atlantique atteindra-t-elle un point de basculement – reste sans réponse. Les observations ne remontent pas assez loin pour fournir un résultat clair. Alors qu’une étude récente suggère que la bande transporteuse est rapidement approche de son point de basculepeut-être en quelques années, ces analyses statistiques ont formulé plusieurs hypothèses qui donnent lieu à des incertitudes.
Au lieu de cela, nous avons pu développer un signal d’alerte précoce observable et basé sur la physique impliquant le transport de salinité à la limite sud de l’océan Atlantique. Une fois qu’un seuil est atteint, le point de bascule surviendra probablement dans une à quatre décennies.
Les impacts climatiques de notre étude soulignent la gravité d’un effondrement aussi brutal du tapis roulant. Les changements de température, du niveau de la mer et des précipitations affecteront gravement la société, et les changements climatiques sont imparables aux échelles de temps humaines.
Il peut sembler contre-intuitif de s’inquiéter d’un froid extrême à mesure que la planète se réchauffe, mais si la circulation principale de l’océan Atlantique s’arrête en raison de l’afflux d’une trop grande quantité d’eau de fonte, c’est le risque qui nous attend.
Cet article est republié à partir de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.