Les eaux de fonte du Groenland entraîneront un « fort affaiblissement, mais pas un arrêt » des principaux courants de l’Atlantique, selon une étude

Selon les chercheurs, le ruissellement de la calotte glaciaire du Groenland, qui fond rapidement, pourrait gravement perturber les courants de l’océan Atlantique qui régulent le climat mondial. Mais l’eau douce ne déclenchera pas l’effondrement complet et irréversible de la circulation que prédisent certaines recherches, suggère une nouvelle étude.

D’ici 2100, les eaux de fonte du Groenland pourraient entraîner une réduction de la force de la circulation méridionale de retournement de l’Atlantique (AMOC) équivalant à 10 à 20 % supplémentaires, en plus de l’affaiblissement que cela représente. de nombreux scientifiques s’attendent déjà pour cet énorme système de courants, ont découvert les chercheurs.

Des recherches antérieures suggèrent que l’AMOC, qui déplace la chaleur des tropiques vers l’hémisphère nord et l’eau froide vers le sud, vers l’Antarctique, est à son plus faible niveau depuis plus de 1 000 ans en raison de la fonte des glaces de l’Arctique et de la hausse des températures des océans. Les modèles indiquent que la circulation continuera de s’affaiblir pendant les décennies à venirprovoquant potentiellement des températures glaciales dans le nord-ouest de l’Europe, une élévation supplémentaire du niveau de la mer le long de la côte est des États-Unis et des sécheresses autour de l’équateur.

La nouvelle étude a révélé que d’ici 2300, la calotte glaciaire du Groenland pourrait provoquer un affaiblissement énorme de 40 % de l’AMOC, en plus des déclins projetés par certains modèles climatiques si nous continuons à cuire la planète. Les résultats mettent en évidence les effets sur l’AMOC d’une impulsion croissante d’eau douce en provenance du Groenland que la plupart des modèles climatiques ne prennent pas en compte actuellement, ont indiqué les auteurs.

« D’ici 2100, oui, nous avons quelque chose, mais la plus grande fraction est ce que nous ajouterons plus tard », co-auteur de l’étude Jost von Hardenbergprofesseur au Département d’ingénierie de l’environnement, des terres et des infrastructures de l’Université polytechnique de Turin en Italie, a déclaré à Live Science.

Les eaux de fonte de l’Arctique et du Groenland ralentissent l’AMOC en empêchant la formation de courants profonds dans l’Atlantique Nord qui entraînent la circulation vers le sud, en direction de l’Antarctique. Des courants profonds se forment lorsque des masses d’eau froide et salée coulent vers le fond marin, mais les apports d’eau douce et la hausse de la température de l’eau bloquent cette étape en diluant et en réchauffant les eaux de surface.

Bien que l’eau de fonte de l’Arctique soit généralement intégrée dans les simulations climatiques, les chercheurs ont été plus lents à inclure le ruissellement de la calotte glaciaire du Groenland dans leurs modèles, en partie parce que ce ruissellement pourrait ne pas être aussi perturbateur que l’eau de fonte de l’Arctique sur des échelles de temps plus courtes, a déclaré von Hardenberg.

« Afin de représenter correctement la fonte du Groenland, vous avez besoin d’un modèle dynamique spécifique pour la calotte glaciaire du Groenland. C’est bien de l’avoir, mais son développement nécessite beaucoup de ressources », a déclaré von Hardenberg.

Le modèle communautaire de la calotte glaciaire version 2 (CESM2) est l’une des rares simulations disponibles de la calotte glaciaire du Groenland. Pour cette étude, von Hardenberg et ses collègues ont utilisé un modèle climatique mondial appelé EC-Earth3, qui n’inclut pas la calotte glaciaire du Groenland. L’équipe a ajouté la calotte glaciaire du CESM2 pour explorer comment elle pourrait affecter l’AMOC au cours des prochains siècles. L’ajout de la calotte glaciaire séparément leur a permis de comparer l’affaiblissement de l’AMOC avec et sans le Groenland, révélant clairement l’impact de la calotte glaciaire sur la force de l’AMOC.

Les résultats, publiés le 19 juin dans la revue Avancées scientifiquessuggèrent que la calotte glaciaire du Groenland aura une grande influence sur les courants de l’océan Atlantique, surtout après 2100.

« Le Groenland ne commence à fondre vraiment fortement qu’après cette date », a déclaré von Hardenberg. « Si vous allez plus loin dans notre simulation – nous allons jusqu’en 2300 – c’est aussi à ce moment-là que cette eau de fonte devient vraiment extrêmement forte. »

Pourtant contrairement d’autres études qui montrent que l’AMOC s’effondre de manière irréversible sous le changement climatique, dans ce modèle, la circulation s’est rétablie une fois que l’équipe a éteint l’eau de fonte ou diminué gaz à effet de serre émissions. Les simulations qui n’incluaient pas la calotte glaciaire du Groenland et celles qui l’incluaient ont donné des résultats similaires, avec une récupération partielle lorsque l’eau de fonte a été coupée et complètement lorsque les émissions de gaz à effet de serre ont été arrêtées.

La récupération dans le modèle suggère que l’AMOC est plus stable qu’on ne le pensait auparavant et ne passe pas soudainement d’un état actif à un état effondré, a déclaré von Hardenberg. « Cela correspond à un fort affaiblissement, mais pas à un arrêt », a-t-il déclaré.

Dans l’ensemble, les résultats montrent qu’il est important d’inclure la calotte glaciaire du Groenland dans les modèles climatiques – ce que von Hardenberg et ses collègues envisagent de faire dans la prochaine version du modèle EC-Earth3.

« C’est vraiment quelque chose qui vaut la peine d’être fait pour mieux limiter l’incertitude de ces futures simulations », a déclaré von Hardenberg. « Si nous disposons d’un ensemble plus large de modèles incluant cette composante, nous serons dans une meilleure position pour tenter de répondre à la question : « Dans quelle mesure pensons-nous que l’AMOC diminuera dans différents scénarios ? » »

D’autres experts ont convenu que l’intégration de la calotte glaciaire du Groenland dans les modèles climatiques augmenterait la précision des prévisions AMOC.

« Ce qui rend l’étude particulièrement intéressante, c’est qu’elle teste directement un processus qui a souvent été souligné comme une source importante d’incertitude dans les futures projections de l’AMOC », a déclaré Jonathan Boulangerclimatologue principal au Met Office du Royaume-Uni, qui n’a pas participé à l’étude.

Les résultats sont cohérents avec recherches antérieures montrant que l’eau de fonte du Groenland provoque un affaiblissement supplémentaire de l’AMOC, mais la question de savoir si le système pourrait s’effondrer est encore incertaine, étant donné que l’équipe n’a utilisé qu’un seul modèle, a déclaré Baker à Live Science dans un e-mail. « Il sera important de répéter ces expériences sur une gamme plus large de modèles pour évaluer la robustesse des résultats », a-t-il déclaré.

Nicolas Foukalprofesseur adjoint à l’Institut océanographique Skidaway de l’Université de Géorgie qui n’a pas participé à l’étude, a déclaré qu’il ne pensait pas que l’utilisation d’un modèle unique limitait l’analyse.

« Je pense que ce résultat est robuste et je suis heureux de voir les auteurs arriver à cette conclusion dans un modèle climatique couplé aussi réaliste et à haute résolution », a déclaré Foukal à Live Science dans un e-mail. « Cette découverte est également en accord avec d’autres résultats de modélisation qui nécessitent d’immenses quantités d’eau douce, beaucoup plus d’eau douce que ce qui est disponible au Groenland, pour provoquer un changement irréversible dans l’AMOC. »

Cependant, un troisième expert a déclaré que le modèle utilisé dans l’étude est irréaliste, car ses paramètres rendent l’AMOC plus résilient que ceux des autres modèles. Par conséquent, l’étude devrait être reproduite dans d’autres modèles pour tirer des conclusions impartiales.

« Bien que l’expérience rapportée soit intéressante, ses résultats ne sont ni surprenants ni ne doivent être interprétés comme exemplaires pour l’ensemble du modèle. » Sybren Drijfhoutprofesseur d’océanographie physique à l’Université de Southampton au Royaume-Uni, a déclaré à Live Science dans un e-mail.

Les chercheurs devraient étudier plus en détail l’impact de la calotte glaciaire du Groenland sur l’AMOC, a déclaré von Hardenberg. « Il serait intéressant à l’avenir de le vérifier (la récupération de l’AMOC avec l’eau de fonte du Groenland) avec d’autres modèles, mais bien sûr, c’est encourageant de le voir dans un cas », a-t-il ajouté.