La circulation thermohaline : le gigantesque moteur des océans qui façonne le climat de la Terre

Sous la surface des océans se cache l’un des mécanismes les plus puissants de notre planète. Invisible depuis les côtes ou le pont d’un navire, un immense réseau de courants profonds transporte continuellement de la chaleur, du sel, de l’oxygène et des nutriments entre les différents océans. Cette circulation, appelée circulation thermohaline, constitue l’un des principaux régulateurs du climat mondial.

Depuis plusieurs décennies, les scientifiques observent son évolution avec une attention croissante. Les recherches publiées en 2025 et 2026 confirment que cette immense machine océanique montre des signes d’affaiblissement, principalement sous l’effet du réchauffement climatique. Si ce ralentissement venait à s’accentuer au cours du XXIᵉ siècle, ses conséquences pourraient dépasser largement le domaine océanique pour influencer le climat, les précipitations, les tempêtes, la biodiversité et même certaines activités humaines.

Une circulation vieille de plusieurs millions d’années

La circulation thermohaline existe depuis que les océans modernes se sont organisés. Son fonctionnement repose sur deux paramètres physiques simples : la température de l’eau et sa salinité.

Lorsque l’eau est chaude, elle reste relativement légère et demeure en surface. À l’inverse, lorsqu’elle se refroidit et devient suffisamment salée, sa densité augmente. Elle plonge alors vers les grandes profondeurs.

Ce phénomène se produit principalement dans l’Atlantique Nord, au large du Groenland, de l’Islande et des mers nordiques. Ces plongées d’eaux froides constituent le véritable moteur de la circulation profonde mondiale.

Les eaux ainsi formées deviennent les eaux profondes nord-atlantiques. Elles s’écoulent lentement vers le sud, franchissent l’équateur, contournent l’Antarctique puis alimentent progressivement les océans Indien et Pacifique avant de remonter vers la surface plusieurs siècles plus tard.

Le cycle complet peut demander entre 800 et 1 500 ans.

Le plus grand tapis roulant de la planète

Les océanographes comparent souvent ce système à un gigantesque tapis roulant marin.

Dans sa partie superficielle, des eaux tropicales chaudes remontent vers l’Europe grâce aux courants de surface, dont le Gulf Stream constitue l’un des éléments les plus connus.

Une fois refroidies dans l’Atlantique Nord, elles plongent dans les abysses avant d’entreprendre un voyage extrêmement lent à travers l’ensemble des océans.

Au fil de ce parcours, elles redistribuent chaleur, oxygène, sels minéraux, nutriments et carbone dissous. Aucun océan ne fonctionne de manière isolée : tous sont reliés par cette immense circulation mondiale.

Le Gulf Stream n’est qu’un rouage d’un système beaucoup plus vaste

Le Gulf Stream est souvent présenté comme le courant qui réchauffe l’Europe. Cette affirmation est en partie exacte, mais elle simplifie fortement la réalité.

Le Gulf Stream est essentiellement un courant de surface, rapide et alimenté principalement par les vents dominants ainsi que par la rotation de la Terre.

La circulation thermohaline englobe un ensemble beaucoup plus vaste comprenant également les mouvements verticaux et les courants profonds.

Aujourd’hui, les chercheurs parlent davantage de l’AMOC, la circulation méridienne de retournement de l’Atlantique, qui représente la branche atlantique de cette immense circulation mondiale.

Un climat largement influencé par les océans

Les océans absorbent plus de 90 % de l’excès de chaleur produit par le réchauffement climatique.

La circulation thermohaline redistribue ensuite cette énergie à travers le globe.

Elle contribue au climat relativement tempéré de l’Europe occidentale malgré sa latitude élevée. Elle influence également la position des dépressions atlantiques, la répartition des pluies tropicales, les moussons africaines, les ouragans atlantiques ainsi que les échanges de chaleur entre les pôles et les tropiques.

Les océans jouent également un rôle majeur dans le cycle du carbone. Une partie importante du dioxyde de carbone absorbé en surface est transportée vers les profondeurs où il peut rester stocké pendant plusieurs siècles.

Pourquoi cette circulation ralentit-elle ?

Le réchauffement climatique agit simultanément sur plusieurs mécanismes.

Les eaux de surface deviennent plus chaudes et donc moins denses.

Dans le même temps, la fonte accélérée de la calotte glaciaire du Groenland injecte chaque année d’importantes quantités d’eau douce dans l’Atlantique Nord.

Cette eau douce dilue la salinité des eaux de surface.

Résultat : les eaux plongent moins facilement vers les profondeurs, ce qui ralentit progressivement la circulation.

Les observations océanographiques, les mesures satellites et les modèles climatiques indiquent qu’un affaiblissement est déjà en cours, même si son ampleur exacte reste encore débattue.

Les nouvelles études renforcent les inquiétudes

L’année 2026 a marqué une étape importante dans la compréhension de l’AMOC.

Plusieurs travaux concluent qu’un affaiblissement de l’ordre de 40 à 60 % d’ici la fin du siècle devient plausible dans les scénarios de fortes émissions de gaz à effet de serre. Certaines estimations suggèrent même un ralentissement moyen proche de 50 %, supérieur à celui projeté par plusieurs modèles climatiques utilisés jusqu’à présent.

D’autres recherches montrent également que certaines modifications récentes observées dans l’Atlantique Nord, notamment l’apparition persistante du « cold blob » au sud du Groenland, pourraient déjà être les manifestations visibles d’un transport de chaleur moins efficace vers les hautes latitudes.

Les scientifiques restent toutefois prudents : ralentissement ne signifie pas effondrement. Une disparition brutale de l’AMOC au cours des prochaines années est considérée comme très improbable. En revanche, un affaiblissement progressif sur plusieurs décennies est aujourd’hui jugé beaucoup plus crédible.

Quelles conséquences pour l’Europe ?

Une AMOC plus faible modifierait profondément la répartition de la chaleur dans l’Atlantique.

Les simulations montrent que l’Europe occidentale pourrait connaître des contrastes saisonniers plus marqués, une modification des trajectoires des dépressions atlantiques, une évolution des régimes de précipitations ainsi qu’une augmentation de certains événements météorologiques extrêmes.

Le nord-ouest de l’Europe pourrait connaître localement des refroidissements relatifs par rapport au réchauffement mondial, tandis que le sud du continent continuerait de subir des vagues de chaleur plus fréquentes et des sécheresses plus sévères.

La façade atlantique française pourrait également voir évoluer la fréquence des tempêtes hivernales, même si ce point demeure encore activement étudié.

Des impacts bien au-delà du climat

Les effets d’un ralentissement toucheraient également les océans eux-mêmes.

La diminution des remontées d’eaux profondes réduirait l’apport en nutriments indispensables au développement du phytoplancton, premier maillon de la chaîne alimentaire marine.

Les ressources halieutiques pourraient évoluer, certains écosystèmes seraient fragilisés et la capacité des océans à stocker naturellement le carbone pourrait diminuer.

Des conséquences sur le niveau régional des mers, notamment sur la côte est de l’Amérique du Nord, sont également envisagées.

Une surveillance devenue prioritaire

Afin de suivre cette évolution, plusieurs réseaux internationaux mesurent en permanence la température, la salinité et la vitesse des courants grâce à des bouées dérivantes, des flotteurs autonomes, des satellites et des câbles sous-marins.

Ces observations permettent de mieux distinguer les fluctuations naturelles des tendances de long terme liées au changement climatique.

Les chercheurs insistent néanmoins sur la nécessité de poursuivre ces observations pendant plusieurs décennies afin de réduire les incertitudes et d’améliorer les prévisions climatiques.

Le véritable cœur du climat mondial

Longtemps considéré comme un simple décor, l’océan apparaît aujourd’hui comme l’un des principaux moteurs du système climatique terrestre.

La circulation thermohaline illustre parfaitement cette réalité. Invisible depuis la surface, elle relie pourtant tous les océans de la planète dans un échange permanent de chaleur, de carbone, d’oxygène et de nutriments.

Son ralentissement constitue aujourd’hui l’un des sujets les plus étudiés de la climatologie moderne. Comprendre son évolution permettra de mieux anticiper les changements climatiques qui façonneront notre planète au cours du XXIᵉ siècle et au-delà.

Adaptation Terra Projects 

Sources :

GIEC (IPCC) – Sixth Assessment Report (AR6), Working Group I, Chapter 9: Ocean, Cryosphere and Sea Level Change⁠– Référence internationale sur le rôle des océans dans le climat. 

IPCC

National Oceanography Centre – RAPID Programme⁠– Programme de surveillance de l’AMOC à 26°N, en fonctionnement depuis 2004. 

National Oceanography Centre

Portmann V. et al. (2026), Science Advances – Observational constraints project a ~50% AMOC weakening by the end of this century⁠– Étude utilisant les observations pour contraindre les projections climatiques de l’AMOC. 

Science

McCarthy G.D. et al. (2023), Philosophical Transactions of the Royal Society A – Can we trust projections of AMOC weakening based on climate models?⁠ – Analyse critique des modèles climatiques simulant l’évolution de l’AMOC. 

Royal Society Publishing

Coquereau A. et al. (2026), Earth System Dynamics – Past, present and future variability of Atlantic Meridional Overturning Circulation⁠ – Étude détaillée de la variabilité passée, actuelle et future de l’AMOC dans les modèles climatiques CMIP6. 

esd.copernicus.org

Carbon Brief – AMOC: Is global warming tipping key Atlantic ocean currents towards collapse?⁠ – Synthèse très complète des connaissances scientifiques les plus récentes sur les risques d’affaiblissement de l’AMOC. 

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