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Au large des côtes de l’Antarctique, des billions de tonnes d’eau froide et salée s’enfoncent à de grandes profondeurs. En s’enfonçant, l’eau alimente les flux les plus profonds de la circulation de retournement, un réseau de courants puissants qui traversent les océans du monde entier.

La circulation de retournement transporte la chaleur, le carbone, l’oxygène et les nutriments autour du globe et influence fondamentalement le climat, le niveau de la mer et la productivité des écosystèmes marins.

Mais des signes inquiétants indiquent que ces courants ralentissent. Ils pourraient même s’effondrer.

Si cela se produit, l’océan profond sera privé d’oxygène, le retour des nutriments à la surface de la mer sera limité et la fonte des glaces pourrait se poursuivre, l’eau se réchauffant à proximité des plates-formes glaciaires.

Il en résulterait des ramifications mondiales majeures pour les écosystèmes océaniques, le climat et l’élévation du niveau de la mer.

Notre nouvelle étude, publiée le 29 mars 2023 dans la revue Nature, s’appuie sur de nouvelles projections de modèles océaniques pour étudier les changements dans l’océan profond jusqu’en 2050.

Nos projections montrent un ralentissement de la circulation de retournement de l’Antarctique et un réchauffement des océans profonds au cours des prochaines décennies. Les mesures physiques confirment que ces changements sont déjà bien amorcés.

Le changement climatique est en cause. La fonte de l’Antarctique entraîne un afflux d’eau douce dans les océans. Cela perturbe la descente de l’eau froide, salée et riche en oxygène vers le fond de l’océan.

De là, cette eau se répand normalement vers le nord pour ventiler les profondeurs des océans Indien, Pacifique et Atlantique. Mais tout cela pourrait bientôt prendre fin. Au cours de notre vie.

Pourquoi cela est-il important ?
Dans le cadre de ce renversement, environ 250 000 milliards de tonnes d’eau de surface froide et glacée de l’Antarctique s’enfoncent chaque année dans les abysses océaniques. L’enfoncement près de l’Antarctique est compensé par des remontées d’eau à d’autres latitudes.

La circulation de retournement qui en résulte transporte l’oxygène vers les profondeurs de l’océan et renvoie finalement les nutriments à la surface de la mer, où ils sont disponibles pour soutenir la vie marine.

Si le retournement de l’Antarctique ralentit, l’eau de mer riche en nutriments s’accumulera sur le fond marin, à 5 kilomètres sous la surface. Ces nutriments seront perdus pour les écosystèmes marins situés à la surface ou près de la surface, ce qui nuira à la pêche.

Les changements dans la circulation de retournement pourraient également entraîner une augmentation de la chaleur dans la glace, en particulier autour de l’Antarctique occidental, la zone où la perte de masse de glace a été la plus importante au cours des dernières décennies. Cela accélérerait l’élévation du niveau de la mer à l’échelle mondiale.

Un ralentissement du renversement réduirait également la capacité de l’océan à absorber le dioxyde de carbone, ce qui augmenterait les émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Or, plus de gaz à effet de serre signifie plus de réchauffement, ce qui ne fait qu’aggraver la situation.

L’affaiblissement de la circulation de retournement de l’Antarctique induit par les eaux de fonte pourrait également déplacer les bandes de précipitations tropicales d’environ 1 000 kilomètres vers le nord.

En d’autres termes, un ralentissement ou un effondrement de la circulation de retournement modifierait notre climat et notre environnement marin de manière profonde et potentiellement irréversible.

Signes d’un changement inquiétant
Les zones reculées des océans qui entourent l’Antarctique font partie des régions les plus difficiles à planifier et à entreprendre pour les campagnes de terrain. Les voyages sont longs, les conditions météorologiques peuvent être brutales et la glace de mer limite l’accès pendant une grande partie de l’année.

Cela signifie qu’il existe peu de mesures permettant de suivre l’évolution de la marge antarctique. Mais là où les données sont suffisantes, nous pouvons voir des signes évidents d’un transport accru d’eaux chaudes vers l’Antarctique, ce qui entraîne la fonte de la glace à des endroits clés.

En effet, les signes de fonte sur les bords de l’Antarctique sont très clairs, avec des volumes d’eau douce de plus en plus importants qui s’écoulent dans l’océan et rendent les eaux voisines moins salées et donc moins denses. Il n’en faut pas plus pour ralentir la circulation de retournement. Les eaux plus denses coulent, les eaux plus légères ne coulent pas.

Comment l’avons-nous découvert ?
Outre les mesures peu nombreuses, des modèles incomplets ont limité notre compréhension de la circulation océanique autour de l’Antarctique.

Par exemple, la dernière série de projections de modèles couplés globaux analysés par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat présente des biais dans la région. Cela limite la capacité de ces modèles à projeter le destin futur de la circulation de retournement de l’Antarctique.

Pour explorer les changements futurs, nous avons utilisé un modèle océanique global à haute résolution qui représente de manière réaliste la formation et l’enfoncement de l’eau dense près de l’Antarctique.

Nous avons mené trois expériences différentes : une où les conditions sont restées inchangées par rapport aux années 1990 ; une deuxième où les conditions ont été forcées par les changements prévus de température et de vent ; et une troisième où les changements prévus de l’eau de fonte de l’Antarctique et du Groenland ont également été pris en compte.

De cette manière, nous avons pu séparer les effets des changements des vents et du réchauffement, des changements dus à la fonte des glaces.

Les résultats sont frappants. Le modèle prévoit que la circulation de retournement autour de l’Antarctique ralentira de plus de 40 % au cours des trois prochaines décennies, presque entièrement sous l’effet des impulsions d’eau de fonte.

Au cours de la même période, notre modélisation prévoit également un affaiblissement de 20 % de la célèbre circulation de retournement de l’Atlantique Nord, qui maintient le climat doux de l’Europe. Ces deux changements réduiraient considérablement le renouvellement et le retournement de l’intérieur des océans.

Nous savons depuis longtemps que les courants de retournement de l’Atlantique Nord sont vulnérables, les observations suggérant qu’un ralentissement est déjà en cours et les projections indiquant qu’un point de basculement se produira bientôt.

Nos résultats suggèrent que l’Antarctique semble prêt à égaler son homologue de l’hémisphère nord – et même plus.

Que se passera-t-il ensuite ?
Une grande partie de l’océan abyssal s’est réchauffée au cours des dernières décennies, les tendances les plus rapides étant détectées près de l’Antarctique, selon un schéma très similaire à celui de nos simulations de modèles.

Nos projections ne vont pas au-delà de 2050. Au-delà de 2050, en l’absence de fortes réductions des émissions, le climat continuera à se réchauffer et les calottes glaciaires continueront à fondre.

Dans ce cas, nous prévoyons que le renversement de l’océan Austral continuera à ralentir jusqu’à la fin du siècle et au-delà.

Le ralentissement prévu du renversement de l’Antarctique est une réponse directe à l’apport d’eau douce provenant de la fonte des glaces. Les flux d’eau de fonte sont directement liés au réchauffement de la planète, qui dépend lui-même des gaz à effet de serre que nous émettons.

Notre étude montre que la poursuite de la fonte des glaces ne fera pas qu’augmenter le niveau des mers, mais modifiera également les courants de circulation de retournement massifs, ce qui peut entraîner une nouvelle fonte des glaces et donc une nouvelle élévation du niveau des mers, et nuire au climat et aux écosystèmes dans le monde entier.

C’est une raison de plus pour s’attaquer rapidement à la crise climatique.The Conversation
Matthew England, Scientia Professor et directeur adjoint de l’ARC Australian Centre for Excellence in Antarctic Science (ACEAS), UNSW Sydney ; Adele Morrison, Research Fellow, Australian National University ; Andy Hogg, Professor, Australian National University ; Qian Li, , Massachusetts Institute of Technology (MIT), et Steve Rintoul, CSIRO Fellow, CSIRO.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencealert.com

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