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Dossier : De nouvelles données montrent que le Gulf Stream continue de ralentir, l’eau douce a créé un déséquilibre et le rapproche d’un point d’effondrement

Le Gulf Stream s’est considérablement affaibli au cours des dernières décennies, comme le révèlent les dernières données et de nouvelles études. Le temps aux États-Unis et en Europe dépend fortement de ce courant océanique, il est donc important de comprendre les changements en cours et ce qu’ils signifient pour notre climat d’aujourd’hui et dans un avenir proche.

Il est de plus en plus évident que le Gulf Stream et la circulation générale de l’Atlantique sont sur le point de s’effondrer. Comme vous le verrez, il y a un afflux accru d’eau douce provenant de la fonte de la banquise, qui peut être lié à ces changements.

Nous examinerons les dernières données sur le Gulf Stream, où et comment il circule, comment il modifie notre météo, et pourquoi il s’effondre si fortement au cours des dernières décennies. Et nous vous montrerons ce que le film « The Day After Tomorrow » a réellement compris en ce qui concerne l’effondrement du Gulf Stream.

QU’EST-CE QUE LE GULF STREAM

Tout d’abord, qu’est-ce que le Gulf Stream, où peut-on le trouver et pourquoi en faire toute une histoire ?

Le Gulf Stream est un puissant courant océanique qui amène les eaux plus chaudes du golfe du Mexique dans l’océan Atlantique Nord. Il s’étend jusqu’à la côte Est des États-Unis, où il commence à bifurquer vers le nord de l’Europe.

L’image ci-dessous montre un schéma approximatif du Gulf stream et de son trajet dans l’Atlantique Nord. Il ne s’écoule pas vraiment en ligne droite, mais comme vous le verrez, il est très complexe et plein de mouvements et de dynamiques.

Ce fort courant d’eau chaude influence directement le climat de la Floride. Par rapport aux autres États du sud-est, il maintient les températures en Floride plus chaudes en hiver et plus fraîches en été.

Comme le Gulf Stream s’étend également vers l’Europe, il contribue à réchauffer les pays d’Europe occidentale, ce qui a un impact majeur sur le climat régional.

Le Gulf Stream lui-même peut être mieux vu si l’on observe les températures de l’océan et la vitesse du courant de surface.

Dans l’image ci-dessous, vous pouvez voir la température de surface de l’océan en mars 2022. Remarquez le courant chaud qui remonte le long de la côte est des États-Unis et qui s’étend loin dans l’Atlantique Nord.

C’est le Gulf Stream à son maximum, transportant les eaux chaudes essentielles plus haut vers le Nord. En revanche, vous pouvez voir le courant froid du Labrador qui descend le long de la côte Est du Canada.

Le Gulf Stream est peut-être encore plus visible si l’on observe le mouvement et la vitesse des courants de surface de l’océan. Dans l’image ci-dessous, vous pouvez voir la vitesse des courants de surface océaniques, où le Gulf Stream se distingue et peut être vu dans sa forme la plus brute.

Ce courant océanique ne s’écoule pas en ligne droite, comme on peut le voir sur de nombreux graphiques. Il est en fait très complexe, avec beaucoup de dynamique et de tourbillons dans l’Atlantique Nord. Il comporte de nombreux petits tourbillons d’eau, chaude et froide. C’est très similaire au courant-jet atmosphérique.

Si l’on observe le monde entier, on constate que le Gulf Stream n’est pas le seul de son genre. Il existe de nombreuses zones où la circulation océanique est persistante. La plus remarquable est peut-être le courant du Japon (Kuroshio), dont l’activité est très similaire à celle du Gulf Stream.

Nous avons produit une animation vidéo haute résolution, qui montre le Gulf Stream en mouvement. Elle montre joliment comment il s’écoule vers l’Atlantique Nord. La vidéo montre la période hivernale 2020/2021, car le Gulf Stream est mieux observé en hiver, lorsqu’il présente le plus grand contraste de température.

COURANTS OCÉANIQUES DE L’ATLANTIQUE NORD

Le système de circulation plus large qui abrite le Gulf Stream est appelé la circulation méridienne de retournement de l’Atlantique (AMOC). L’AMOC est un vaste système de courants océaniques dans l’océan Atlantique, entraîné par des différences de température et de teneur en sel, ce qui affecte sa densité. Le Gulf Stream n’est que la partie superficielle de l’AMOC dans l’Atlantique Nord.

L’image ci-dessous du Met Office britannique montre grossièrement l’ensemble de la circulation océanique mondiale. Elle porte de nombreux noms différents, mais on l’appelle le plus souvent la Global Conveyor Belt ou la circulation thermohaline. L’AMOC est la partie atlantique de cette circulation globale.

Mais quel est le véritable moteur des courants océaniques dans l’Atlantique Nord ?

Lorsque le Gulf Stream transporte les eaux chaudes vers le nord, il se refroidit progressivement, libérant ainsi une grande partie de la chaleur. L’évaporation se produit également en cours de route, ce qui augmente la concentration de sel dans l’océan.

Une température plus basse et une forte teneur en sel rendent l’eau plus dense et plus lourde. Cela signifie qu’elle va s’enfoncer plus profondément dans l’océan. L’eau qui s’enfonce provoque un mouvement et un élan, entraînant plus d’eau de la surface et créant un flux stable.

L’image ci-dessous montre la salinité de la surface de l’océan ou la quantité de sel dans l’eau. Plus le chiffre est élevé, plus l’eau est salée. Au-dessus de 35, nous avons toujours des eaux salées, donc lorsque l’eau se refroidit, elle devient plus dense (plus lourde) et commence à couler.

L’eau froide et dense s’écoule lentement vers le sud, à plusieurs kilomètres sous la surface de l’océan. Finalement, elle est ramenée à la surface et se réchauffe au cours d’un processus appelé « upwelling », ce qui complète le cercle de circulation.

La raison pour laquelle ce phénomène est important est que l’AMOC fait partie intégrante du temps et du climat de l’hémisphère nord. Elle transporte beaucoup d’eaux plus chaudes et d’énergie vers les régions du nord. L’image ci-dessous montre le contour de la partie Atlantique Nord de l’AMOC.

Si nous regardons plus profondément sous la surface, à environ 380 mètres (1240ft), le Gulf Stream est toujours bien visible. Mais on peut aussi mieux voir les eaux plus froides au sud du Groenland, où le courant océanique s’enfonce en devenant plus dense.

En descendant toujours plus bas, à environ 1200 mètres (4000ft), nous atteignons le fond du Gulf Stream. Nous pouvons à peine voir le courant chaud se démarquer, car nous avons des températures océaniques plus chaudes plus à l’est, autour du plateau continental européen.

LE GULF STREAM ET LA METEO HIVERNALE

Nous avons produit un graphique spécial ci-dessous, qui montre pourquoi le Gulf Stream et l’AMOC en général sont si importants. L’image montre la température moyenne de surface en janvier, au cours des 42 dernières années. Vous pouvez constater la grande différence de température entre l’extrême nord de l’Atlantique et le Canada, par exemple.

En regardant la même ligne de latitude, par exemple, 60 degrés Nord, le long de la pointe du Groenland. Vous pouvez voir qu’il y a une différence de température de presque 30 degrés Celsius entre l’Atlantique Nord et le sud du Canada.

La différence de climat hivernal entre le Royaume-Uni et le sud du Canada, par exemple, est vraiment importante. Cela est dû en grande partie au Gulf Stream, ce courant chaud. Il apporte des eaux plus chaudes vers le nord, ce qui maintient le climat plus doux en Europe.

Vous pouvez également observer le climat plus chaud le long de la côte est des États-Unis. Ce phénomène est également partiellement affecté par le courant océanique chaud. Mais comme vous le verrez plus loin dans l’article, le Gulf Stream peut également avoir un impact négatif sur le temps aux États-Unis.

Mais tout d’abord, en se concentrant sur la partie de l’AMOC située à l’extrême nord de l’Atlantique, nous pouvons constater qu’elle est assez complexe. Les eaux chaudes sont transportées bien au-delà des îles britanniques et de l’Islande, jusqu’à l’océan Arctique.

Si vous regardez les températures réelles de l’océan il y a un mois, vous pouvez voir des températures positives de 6-10 degrés C (43-50 degrés F) atteignant le cercle polaire. Les couleurs violettes indiquent la présence de la banquise ou d’eaux très froides, proches du point de congélation.

Ce système actif de transport d’eau est l’une des principales raisons pour lesquelles le cercle polaire nord est principalement libre de glace dans cette région.

On le voit bien dans l’analyse de la concentration de glace de mer ci-dessous, où la région reliée à l’Atlantique Nord est libre de glace. Cela est dû au fait que les températures océaniques sont trop élevées pour permettre la congélation. Les courants océaniques actifs apportent constamment des eaux relativement plus chaudes, empêchant la formation d’une épaisse glace de mer.

AFFAIBLISSEMENT ET EFFONDREMENT DU GULF STREAM

Il existe une théorie selon laquelle le Gulf Stream pourrait s’arrêter à un moment donné, faisant du film « Après-demain » une réalité. Dans ce film, la circulation océanique de l’Atlantique Nord s’est complètement arrêtée, menant le monde vers une nouvelle ère glaciaire.

Le film n’est pas vraiment exact sur le plan scientifique, car ces changements planétaires ne se produisent pas en trois jours seulement. Même si la réalité est quelque peu différente de celle du film, nous allons examiner l’état du Gulf Stream, qui montre que ce courant océanique s’affaiblit effectivement.

Pour en venir directement au point principal, nous avons un graphique ci-dessous, qui montre la force de l’AMOC au cours des siècles passés. Bien sûr, il s’agit de reconstructions, basées sur des « données indirectes », comme les données coralliennes, les sédiments océaniques et les données terrestres.

La conclusion la plus importante est que nous pouvons constater un affaiblissement intense de l’AMOC au cours des 200 dernières années au moins. Ces données indirectes concordent avec les observations des instruments modernes. Cela leur donne une bonne confiance pour la partie reconstruction historique.

Le plus souvent, les températures océaniques sont utilisées pour déterminer l’état/la force du Gulf Stream et de l’ensemble de la circulation des courants de l’Atlantique Nord.

L’image ci-dessous montre l’océan Atlantique Nord divisé en deux zones. Sur la côte est des États-Unis, nous avons la zone chaude du Gulf Stream. Mais dans l’Atlantique Nord subpolaire, nous avons la zone bleue, où le Gulf Stream libère sa chaleur et s’enfonce dans les profondeurs.

Les graphiques de gauche montrent la progression de la température dans le temps. Vous pouvez voir que la zone du Gulf Stream se réchauffe, alors que l’Atlantique Nord se refroidit au fil du temps. La différence relative entre ces deux zones est généralement utilisée comme une estimation de la force de l’AMOC.

Nous avons produit un graphique qui montre effectivement la différence relative entre ces deux zones. On voit bien que depuis au moins les années 1900, il y a une tendance lente mais constante à la baisse.

Au cours des 40 dernières années en particulier, nous pouvons constater une différence négative plus marquée entre ces deux zones, ce qui indique un affaiblissement supplémentaire probable de l’AMOC.

Les données de base de ce graphique proviennent de l’ensemble de données ERSSTv5 de la NOAA. Il s’agit d’une combinaison d’observations et de reconstructions, utilisant toutes les données disponibles et les techniques modernes, pour reconstruire les températures de surface de la mer jusqu’en 1854.

Bien entendu, les données ne sont pas exactes à 100 % si loin dans le temps. Mais il est prouvé qu’elles concordent très bien avec les observations modernes, ce qui donne confiance également pour les périodes historiques.

Nous avons produit un autre graphique, cette fois pour la partie chaude du Gulf Stream le long de la côte nord-est des États-Unis. Il montre la forte augmentation de la température dans cette région, surtout au cours des 60 dernières années. Il montre l’augmentation des températures de l’océan dans la zone du Gulf Stream.

Les graphiques suivants montrent un exemple encore meilleur de l’évolution du Gulf Stream. Tout d’abord, nous avons un modèle informatique qui simule un affaiblissement de l’AMOC. Nous pouvons voir le réchauffement de la région du Gulf Stream le long de la côte est des États-Unis, et le refroidissement dans l’extrême nord de l’Atlantique.

La deuxième image ci-dessous montre les tendances réelles de la température de l’océan au fil du temps. Elle est pratiquement identique à la simulation du modèle d’un affaiblissement de l’AMOC. Cela confirme le fait que l’AMOC perd effectivement sa force, peut-être à un rythme plus rapide que prévu.

Cette signature thermique de la zone chaude du Gulf Stream et de l’Atlantique Nord froid est l’un des indicateurs les plus forts de l’affaiblissement de l’AMOC. Des observations effectuées à l’aide d’instruments ont également confirmé objectivement que la circulation de l’Atlantique Nord est effectivement en déclin.

Dans l’image ci-dessous, nous avons une série d’ensembles de données provenant de différentes zones dans ou autour de l’Atlantique Nord. Chacun montre sa propre reconstruction de la force de l’AMOC. Ils confirment tous, que ce soit avec les données océaniques ou terrestres, que l’AMOC s’affaiblit effectivement.

L’idée est qu’un Gulf Stream qui s’affaiblit ne peut pas transporter les eaux plus chaudes vers le nord aussi efficacement. Il en résulte que les eaux chaudes commencent à s’accumuler le long de la côte est des États-Unis.

En conséquence, l’Atlantique Nord commence à se refroidir, car il ne reçoit plus autant d’eau chaude via le Gulf Stream.

Nous pouvons également observer cette signature d’affaiblissement sur la tendance à long terme de la température des océans depuis 1870. Bien que la plupart des zones océaniques se réchauffent lentement, l’Atlantique Nord reste une zone qui se refroidit lentement. Comparé à la zone du Gulf Stream qui se réchauffe, ceci est une indication directe de l’affaiblissement de la circulation océanique. Ces dernières années, nous avons appelé cette zone d’anomalie du sud du Groenland « Piscine d’eau froide ».

L’évolution de la température des océans dans le temps affecte également la hauteur de la surface de la mer. Ci-dessous, nous avons les tendances du niveau de la mer de l’ESA, qui montrent la montée/descente du niveau de la mer dans le monde. Nous pouvons voir que la zone du Gulf Stream est en fait en train de monter, car les eaux ralentissent et se réchauffent, ce qui a pour effet de « s’accumuler ».

DERNIÈRES DONNÉES OCÉANIQUES

Les dernières anomalies de température océanique présentent une signature similaire. Des températures supérieures à la normale dans la région du Gulf Stream, et plus fraîches vers l’Atlantique Nord. Mais il s’agit de températures de surface qui peuvent être fortement influencées par l’évolution des pressions et des vents.

Si nous regardons sous la surface, nous pouvons mieux voir la signature plus typique. Une zone chaude dans le Gulf Stream, et des températures plus froides dans l’Atlantique Nord. L’anomalie froide n’est actuellement pas aussi prononcée, mais elle est présente en profondeur.

Mais pourquoi le Gulf Stream s’affaiblit-il ?

Il y a plus d’une raison pour laquelle l’AMOC s’affaiblit globalement. Dans le film « The Day After Tomorrow », le raisonnement était que la fonte des glaces de l’Arctique et du Groenland a introduit beaucoup d’eau douce dans l’Atlantique Nord, créant un fort déséquilibre dans le courant océanique.

Comme vous allez le voir, le film a probablement raison sur un point.

DÉSÉQUILIBRE DANS L’ATLANTIQUE NORD

L’eau douce réduit la salinité de l’Atlantique Nord. Cela rend l’eau de surface moins dense (et moins lourde), ce qui l’empêche de descendre correctement dans les profondeurs. Comme le courant océanique ne peut pas descendre aussi vite, cela provoque un « embouteillage », ralentissant tout le courant.

Le graphique ci-dessous montre la salinité de la surface de la mer, mais sur une zone plus étendue. On voit bien les eaux salées qui viennent vers l’Atlantique Nord avec le Gulf Stream. Mais nous pouvons également voir beaucoup d’eaux plus fraîches dans l’océan Arctique qui descendent vers l’Atlantique Nord et le Pacifique Nord.

En observant l’anomalie de salinité de l’océan, nous pouvons constater que la majeure partie de l’océan Atlantique Nord est actuellement moins salée que la normale. Sa teneur en eau douce est plus élevée qu’elle ne devrait l’être. Mais il ne s’agit que de la couche superficielle.

Mais si l’on considère la dernière décennie et une profondeur un peu plus grande, à environ 50 mètres (164 pieds), on constate que l’Atlantique Nord est également plus frais que la normale. Cela indique clairement qu’il y a actuellement plus d’eau douce dans l’Atlantique Nord que ce qui est normalement attendu.

En comparant la salinité à la même profondeur au cours des 40 dernières années avec une tendance linéaire, nous pouvons constater un rafraîchissement assez stable de l’Atlantique Nord. On observe également une tendance à la baisse de la salinité dans la mer du Labrador. Les données de ces graphiques proviennent de la réanalyse océanique ECMWF ORA-S5.

À 200 m de profondeur, le scénario est le même. Nous pouvons voir une grande partie de l’Atlantique Nord subpolaire plus fraîche que la normale. C’est directement dans la zone où le Gulf Stream commence à s’enfoncer dans les profondeurs.

L’image ci-dessous est un peu différente et compare en fait la salinité de surface avec l’étendue de la banquise arctique au cours des 40 dernières années. Nous pouvons voir un signal fort, qui montre que l’Atlantique Nord reçoit plus d’eau douce, alors que la banquise fond.

Le graphique ci-dessous montre en fait l’anomalie du volume de la banquise arctique, depuis 1979. Nous pouvons voir une réduction progressive du volume de la banquise, ce qui signifie un taux de fonte plus fort.

Les tendances à long terme de la salinité ci-dessous sont également très révélatrices. Nous pouvons observer une diminution stable de la salinité dans l’Atlantique Nord, ce qui indique l’afflux d’eau douce au fil du temps.

Le graphique ci-dessous montre l’anomalie de salinité à une profondeur de 200 m (656ft), au cours de la période août-octobre. Cela couvre la dernière saison chaude, avec le taux le plus élevé de fonte de la banquise. Il nous indique que davantage d’eau douce arrive dans l’Atlantique Nord.

Nous avons produit un graphique spécial, qui montre une section transversale de l’Atlantique Nord. Il montre l’anomalie de salinité en fonction de la profondeur pour la dernière décennie. Vous pouvez voir que les eaux les plus douces atteignent des profondeurs assez importantes, probablement transportées par les courants/circulations océaniques.

Si l’on observe la tendance à long terme en fonction de la profondeur, on peut voir la forte tendance à la réduction de la salinité dans les profondeurs de l’Atlantique Nord. Un rafraîchissement plus important est observé dans les couches de surface, très probablement affecté par l’afflux d’eaux plus fraîches provenant de l’Arctique et du Groenland.

C’est une chose que le film « Le Jour d’Après » a plutôt bien compris, si l’on fait abstraction de son échelle de temps trop courte. Mais sommes-nous confrontés à une nouvelle ère glaciaire ? Pour répondre brièvement, non. Mais nous n’en sommes pas encore à l’effondrement complet et au blocage du Gulf Stream.

Nous pouvons cependant faire une simulation globale de ce qui peut être attendu une fois que nous aurons atteint ce point.

De nombreuses simulations de modèles ont été réalisées pour essayer de calculer ce qui se passerait si l’AMOC s’arrêtait complètement. Le résultat final, présenté ci-dessous, montre la température, comparée à celle d’un monde avec une AMOC active.

Vous pouvez voir que tout l’hémisphère nord est plus froid de plusieurs degrés. Et ce n’est que le début. De forts changements climatiques allaient se produire, avec des régimes de pression et une répartition des précipitations très différents. Les hivers deviendraient plus rigoureux en Europe et aux États-Unis.

Cela permettrait de contrer partiellement le réchauffement continu. Mais cela introduirait une nouvelle déstabilisation sévère du système climatique déjà changeant. Cela ne signifie pas encore une nouvelle ère glaciaire, mais les changements météorologiques mondiaux peuvent être très importants.

Ainsi, même si l’effondrement du système du Gulf Stream n’entraîne pas une nouvelle ère glaciaire, les changements climatiques mondiaux sont assez importants.

Mais nous n’avons pas besoin d’un effondrement complet de l’AMOC pour changer le climat. Le ralentissement du Gulf Stream signifie que davantage d’eau s’accumule sur la côte est des États-Unis, ce qui est dangereux pour les ondes de tempête. Pour l’Europe, cela peut signifier un changement dans la trajectoire et la force des systèmes de basse pression venant de l’Atlantique Nord.

Bien sûr, ce n’est pas quelque chose qui se produira du jour au lendemain, car ces changements peuvent prendre des années, des décennies, voire des siècles. Mais nous savons avec certitude que l’AMOC est en déclin.

Et si l’on se base sur la quantité d’eau douce induite par la fonte des glaces, nous verrons probablement des effets climatiques au cours de notre vie. Il est en fait difficile d’affirmer que certains ne se produisent pas déjà, mais il est difficile de les filtrer dans un système chaotique comme le climat mondial.

Mais ce qui peut se produire presque du jour au lendemain, ce sont de fortes tempêtes et des ouragans. Et le Gulf Stream et l’AMOC jouent un rôle important dans ces événements, notamment pour les États-Unis, comme vous allez bientôt l’apprendre.

LE GULF STREAM ET LES ÉTATS-UNIS

L’eau de l’extrême nord de l’Atlantique ne coule plus aussi vite, car elle devient plus fraîche. Cela ralentit le système de transport océanique. Comme le courant océanique ralentit, l’eau plus chaude du Gulf Stream n’a nulle part où aller, et stagne, comme dans un embouteillage.

Cela signifie qu’une moindre quantité d’eau chaude est transportée vers l’Atlantique Nord. Au lieu de cela, elle s’accumule au large de la côte est des États-Unis.

Cette situation est dangereuse, car elle constitue une source d’énergie très puissante pour alimenter les tempêtes du nord-est et les systèmes tropicaux. À mesure que l’eau plus chaude s’accumule, la hauteur de la surface de la mer augmente également, ce qui signifie un potentiel plus élevé de fortes ondes de tempête.

Un exemple assez récent de ce processus a été le tristement célèbre ouragan Sandy, en 2012. Vous trouverez ci-dessous une image satellite NOAA-GOES de l’ouragan Sandy alors qu’il se trouvait au-dessus du Gulf Stream chaud, l’utilisant pour se renforcer avant de toucher terre aux États-Unis.

Dans l’image ci-dessous, vous pouvez voir l’anomalie de température de surface de la mer avant l’arrivée de l’ouragan Sandy. Une grande partie de l’Atlantique tropical était plus chaude que la normale, ainsi que la zone du Gulf Stream. Plus l’océan est chaud, plus il peut fournir d’énergie aux systèmes de tempête.

L’anomalie de la température de surface de la mer dans l’image ci-dessous se situe après le passage de l’ouragan Sandy. On peut voir une énorme baisse de la température de l’océan derrière Sandy, depuis l’ouest des Caraïbes jusqu’à la côte est des États-Unis.

Sandy a utilisé la chaleur de l’océan et du Gulf Stream, la convertissant en énergie pour se propulser. Il a laissé derrière lui des températures océaniques plus froides de 4 à 6 degrés. Le refroidissement est également dû au mélange des couches océaniques lors du passage d’une tempête.

Les eaux profondes plus froides remontent à la surface lorsque la mer devient très agitée sous l’effet d’un système de basse pression, se retournant et se mélangeant aux eaux de surface plus chaudes.

La zone du Gulf Stream, plus chaude que la normale, peut amplifier les tempêtes qui s’approchent du sud-est des États-Unis ou de la côte est. L’augmentation de la hauteur de la surface de la mer est particulièrement problématique, car elle entraîne des marées plus importantes et des ondes de tempête potentiellement plus fortes.

Consultez la nouvelle étude sur l’effondrement du Gulf Stream réalisée par Niklas Boers, de l’Institut de recherche sur l’impact du climat de Potsdam :

Observation-based early-warning signals for a collapse of the Atlantic Meridional Overturning Circulation (Signaux d’alerte précoce basés sur l’observation pour un effondrement de la circulation méridienne de retournement de l’Atlantique).

Nous vous tiendrons informés des diverses anomalies mondiales et de l’évolution des modèles météorologiques, alors n’oubliez pas d’ajouter notre page à vos favoris.

suivi en cours sur MeteoNet

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.severe-weather.eu/

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