Un système massif de courants océaniques rotatifs dans l’Atlantique Nord se comporte extrêmement étrangement, peut-être parce qu’il approche d’un point de basculement, selon une nouvelle analyse des coquilles de palourdes.
Le gyre subpolaire de l’Atlantique Nord joue un rôle clé dans le transport de la chaleur vers l’hémisphère nord, et elle fait partie d’un réseau de courants océaniques beaucoup plus large appelé la circulation de renversement méridional de l’Atlantique (AMOC). Mais de nouvelles preuves suggèrent que le gyre sous-polaire perd de la stabilité depuis les années 1950, ce qui signifie que la circulation du Gyre pourrait s’affaiblir considérablement au cours des prochaines décennies, les chercheurs rapportent une étude publiée aujourd’hui (3 octobre) dans la revue Avancées scientifiques.
Le gyre subpolaire de l’Atlantique Nord est un membre de l’AMOC, mais il peut traverser un point de basculement indépendamment du réseau géant de courants. Les résultats climatiques pour l’Europe, en particulier, seraient similaires à Ceux qui seraient déclenchés par un effondrement de l’AMOCbien qu’ils puissent être moins intenses parce que l’AMOC est tellement plus grand, a déclaré Arellano-Nava. Cependant, « même si les conséquences ne sont pas aussi catastrophiques que pour un effondrement de l’AMOC, un affaiblissement du gyre subpolaire peut entraîner des impacts climatiques substantiels », a-t-elle averti.
Des recherches antérieures suggèrent le AMOC pourrait s’effondrer dans un avenir proche Parce que son moteur principal – une cascade d’eau dense de la surface de l’Atlantique Nord et des océans arctiques aux fonds marins – échoue. Cette cascade, qui était jusqu’à présent en eau extrêmement froide et salée, est diluée par l’eau de fonte et réchauffée par l’augmentation des températures mondiales, ce qui signifie que l’eau à certains endroits n’est plus suffisamment dense pour couler correctement. (L’eau froide et salée est plus dense que l’eau plus chaude et moins salée.)
Un sort similaire est attendu pour le gyre subpolaire de l’Atlantique Nord, qui s’appuie également sur les eaux de surface qui coulent au fond de l’océan. Une cascade d’eau dense au cœur du gyre maintient les courants rotatifs en mouvement, a déclaré Arellano-Nava. Mais le système est également en partie entraîné par le vent, donc un effondrement complet est peu probable, a-t-elle déclaré.
Le gyre subpolaire de l’Atlantique Nord est une branche de l’AMOC, donc un effondrement de l’AMOC implique nécessairement un affaiblissement dramatique du gyre. À l’inverse, un affaiblissement du gyre subpolaire ne signifie pas automatiquement que l’AMOC s’est effondré, a déclaré Arellano-Nava.
« Le gyre subpolaire peut affaiblir brusquement sans l’effondrement de l’AMOC », a-t-elle expliqué. « C’est ce qui s’est passé lors de la transition vers la petite période glaciaire, qui s’est produite aux 13e et 14e siècles. »
La petite période glaciaire, qui a duré d’environ 1250 à la fin des années 1800, est l’une des périodes les plus froides jamais enregistrées dans l’hémisphère nord depuis la fin de la Dernière période glaciaire. Les températures moyennes ont chuté d’environ 3,6 degrés Fahrenheit (2 degrés Celsius), la congélation des rivières et des ports à travers l’Europe et l’Amérique du Nord solides en hiver, déclenchant des crises agricoles et jetant largement la société médiévale dans le chaos, selon Le New Yorker. Bien que des facteurs tels que les éruptions volcaniques et la réduction de l’activité solaire aient contribué à l’initiation de la petite période glaciaire, le gyre subpolaire de l’Atlantique Nord pensé avoir joué un rôle majeur en le renforçant.
Avec changement climatiqueles conditions sont considérablement différentes maintenant que celles du 13ème siècle, donc les scientifiques ne savent pas si une autre petite période glaciaire est possible, a déclaré Arellano-Nava. Néanmoins, il illustre certains des impacts climatiques qui pourraient arriver à nous.
Indices dans les palourdes
Pour la nouvelle étude, Arellano-Nava et ses collègues ont analysé des ensembles de données existants dérivés des obus de deux espèces de palourdes vivant dans l’Atlantique Nord: Arctica Islandica et Glycymeris glycymeris. Les palourdes enregistrent des informations sur l’océan dans leurs obus à mesure qu’ils poussent; Par exemple, ils absorbent différentes formes d’éléments comme l’oxygène qui peuvent donner aux chercheurs des indices sur les processus océaniques au fil du temps.
« Avec des records de palourdes, nous avons cette belle datation pour chacune des couches », a déclaré Arellano-Nava. « Ils sont comme les anneaux d’arbres de l’océan. »
Les chercheurs ont compilé 25 ensembles de données pour construire une image haute résolution du gyre subpolaire de l’Atlantique Nord au cours des 150 dernières années. Ils ont trouvé deux forts signaux d’instabilité. Le plus récent est en cours et suggère que le gyre subpolaire approche d’un point de basculement à la suite de réchauffement climatiquequi soutient les observations et la recherche précédentes, a déclaré Arellano-Nava.
Mais l’autre signal a été une surprise totale, a-t-elle déclaré. Les données des palourdes ont révélé que le gyre subpolaire était instable pendant quelques années à l’approche du changement de régime de l’Atlantique Nord des années 1920. Cet événement décrit précédemment a été caractérisé par le renforcement des courants dans le gyre. L’instabilité dans le gyre sous-polaire a probablement provoqué le décalage du régime des années 1920, et la chronologie suggère que la période d’instabilité peut avoir reflété la récupération du gyre sous-polaire de son petit effondrement de l’ère glaciaire, a déclaré Arellano-Nava.
« Il a dû repenser à un moment donné, mais ce n’est pas quelque chose dont nous avons des preuves complètes parce que nous n’avons pas plongé dans ces mécanismes », a-t-elle déclaré.
Peu importe si l’instabilité au début du 20e siècle était en fait un signal que le gyre subpolaire revenait à sa pleine force, le chevauchement entre le signal dans les données de la palourde et le changement de régime de l’Atlantique Nord des années 1920 montre que les résultats sont robustes, a déclaré Arellano-Nava.
« Si vous observez une perte de stabilité suivie d’un changement rapide, vous êtes convaincu que ce sont des signaux d’alerte précoce pour un changement brutal », a-t-elle déclaré.
Cependant, un autre expert était moins convaincu. « Les ensembles de données sont très utiles car ils sont très bien datés et permettent des informations sur les changements climatiques sur une base annuelle », » David Thornalleyprofesseur de sciences de l’océan et du climat à l’University College de Londres, qui n’a pas été impliquée dans l’étude, a déclaré à Live Science dans un e-mail.
Mais l’analyse n’a pas lié les modèles observés dans les données de palourdes directement aux caractéristiques physiques de l’océan, ni fourni un fort soutien pour un changement dans le mode de fonctionnement du gyre subpolaire, a déclaré Thornalley. « Je suis sceptique quant à l’interprétation », a-t-il déclaré.
En ce qui concerne la déstabilisation continue du gyre subpolaire de l’Atlantique Nord, Arellano-Nava a déclaré qu’elle et son équipe étaient passées à cartographier les trajectoires climatiques potentielles que cela pourrait débloquer.
« Nous ne savons pas exactement quel est le point de basculement », a-t-elle déclaré. « Ce pourrait être l’AMOC, … mais nous pouvons d’abord observer un gyre sous-polaire, et c’est inquiétant, certainement. »
