Les courants de l’océan Atlantique qui régulent le climat mondial peuvent s’adapter à la hausse des températures, mais le rythme même du réchauffement pourrait provoquer un effondrement catastrophique de ces courants au cours des prochaines décennies, suggère une nouvelle étude.
Les modèles climatiques montrent que lorsque les températures mondiales augmentent lentement en raison de légères augmentations d’une année sur l’autre du dioxyde de carbone atmosphérique (CO2), les rétroactions de l’évaporation et de la glace de mer maintiennent la force des courants atlantiques à des températures dépassant 9 degrés Fahrenheit (5 degrés Celsius) de réchauffement au-dessus des niveaux préindustriels. En revanche, une augmentation rapide des températures mondiales provoquée par gaz à effet de serre des émissions égales ou supérieures à celles d’aujourd’hui peuvent déclencher un point de bascule à seulement 3,6 F (2 C) de réchauffement, ont découvert les chercheurs.
« En cas de réchauffement lent, l’océan tout entier, de la surface jusqu’à ses couches les plus profondes, a le temps de se réorganiser progressivement et de s’adapter aux conditions changeantes », co-auteur de l’étude. Henk Dijkstraprofesseur d’océanographie dynamique à l’Université d’Utrecht aux Pays-Bas, a déclaré dans un déclaration. « En raison d’un réchauffement plus rapide, l’océan ne peut tout simplement pas suivre le rythme. »
L’étude a examiné comment différents taux de changement climatique pourrait affecter la stabilité de la circulation méridionale de renversement de l’Atlantique (AMOC), un réseau géant de courants océaniques qui comprend le Gulf Stream et transporte la chaleur vers l’hémisphère nord. Un AMOC instable pourrait rendre le climat de certaines régions méconnaissable à long terme. Plus précisément, des courants plus lents pourraient déclencher des températures glaciales dans certaines parties de l’Europe, exacerber l’élévation du niveau de la mer le long de la côte est des États-Unis et déclencher des sécheresses autour de l’équateur, selon des recherches antérieures.
Des recherches antérieures suggèrent que l’AMOC est à son plus faible niveau depuis plus de 1 000 ans et pourrait s’arrêter si le réchauffement climatique atteint un certain seuil, ce que les scientifiques estiment pourrait être environ 7,2 F (4 C) au-dessus des niveaux préindustriels. Cependant, la nouvelle étude laisse entendre que l’histoire ne se résume pas à un seul chiffre.
L’AMOC est vulnérable au réchauffement climatique car la circulation repose sur le naufrage des eaux de surface de l’Atlantique Nord pour former des courants de fond qui propulsent le système. Les eaux de surface coulent si elles sont plus denses – généralement plus froides et plus salées – que les couches situées en dessous. Mais la hausse de la chaleur dans l’Atlantique Nord réchauffe les eaux de surface et les eaux de fonte de l’Arctique réduisent leur concentration en sel, de sorte que ces courants de fond essentiels se forment de manière moins fiable qu’auparavant.
Dijkstra et ses collègues ont mené des expériences modèles connues sous le nom de CO2 des simulations de rampe, dans lesquelles il est possible de simuler des augmentations du CO atmosphérique2 niveaux au fil du temps. Les chercheurs ont travaillé avec des modèles climatiques de pointe pour réaliser une étude lente sur le CO2 rampe, où CO2 les niveaux ont augmenté de 0,5 particules par million (ppm) par an, et deux émissions rapides de CO2 rampes, où les niveaux ont augmenté respectivement de 2,5 ppm et 5 ppm par an.
Le CO lent2 la rampe a simulé une augmentation beaucoup plus lente que l’augmentation actuelle du CO atmosphérique2, soit entre 2,4 et 2,5 ppm par an.
« Nous avons délibérément envisagé un scénario beaucoup plus lent que celui que nous connaissons aujourd’hui », co-auteur de l’étude. Reyk Bernerocéanographe physique à l’Université d’Utrecht, a déclaré dans le communiqué. « Cela nous a permis d’isoler l’effet du seul taux de réchauffement, indépendamment de la température finale. »
Les résultats ont été publiés le 13 août dans la revue Changement climatique. Ils suggèrent que le rythme du réchauffement, plutôt que la chaleur supplémentaire à lui seul, déterminera si l’AMOC persiste face au changement climatique. Dans le CO lent2 expérience en rampe, l’AMOC est resté fort jusqu’à 9,9 F (5,5 C) de réchauffement avant que le système ne s’effondre. Dans le CO plus rapide2 rampes, l’AMOC s’est effondré lorsque le réchauffement a atteint 3,6 F.
Un réchauffement lent permet à l’AMOC de s’adapter aux conditions changeantes grâce à deux mécanismes, ont découvert les chercheurs. Premièrement, la hausse progressive des températures pourrait provoquer une évaporation accrue dans l’océan Atlantique Nord, éliminant l’eau douce et concentrant le sel dans les couches superficielles, ce qui faciliterait leur naufrage. Deuxièmement, l’Atlantique Nord absorberait moins d’eau de fonte de l’Arctique dans un monde plus chaud, car la majeure partie de la glace aurait déjà fondu. Des apports d’eau douce plus faibles permettraient au système de s’autoréguler, mais l’essentiel est que ces changements doivent se produire lentement, selon l’étude.
La recherche a des implications pour la politique climatique, dans la mesure où les objectifs actuels et les évaluations des risques sont basés sur des seuils de température. Les programmes politiques devraient également prendre en compte le taux de réchauffement, affirment les chercheurs dans le communiqué.
De plus, il est important de noter que les stratégies climatiques impliquant un dépassement temporaire, c’est-à-dire que nous dépassons temporairement un objectif de réchauffement avant faire baisser à nouveau les températures avec des technologies telles que le captage du carbone – peut déclencher des points de bascule irréversibles dans l’AMOC et d’autres systèmes terrestres, étudie le premier auteur René van Westenocéanographe physique à l’Université d’Utrecht, a déclaré dans le communiqué.
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« Un point de bascule provoquant un effondrement de l’AMOC pourrait déjà être déclenché lors d’un tel dépassement temporaire », a déclaré van Westen. « Une fois que cela se produit, cela ne peut plus être annulé. »
La nouvelle étude montre qu’un effondrement de l’AMOC peut être évité si nous ralentissons le rythme du réchauffement climatique, mais la limite exacte reste floue. Jenny Meckingun chercheur scientifique du Centre national d’océanographie du Royaume-Uni qui n’a pas participé à l’étude, a déclaré à Live Science dans un e-mail.
« Bien que cette étude ne suffise pas à elle seule à établir des limites sur le taux de CO2 changement pour éviter l’effondrement de l’AMOC, il souligne l’importance de considérer le taux de CO2 augmentent parallèlement au niveau de réchauffement climatique lorsque l’on étudie les réponses du système terrestre au changement climatique », a déclaré Mecking.
