Arrêt de la circulation thermohaline

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
(Redirigé depuis Perturbation du Gulf Stream)
Aller à : navigation, rechercher
Représentation synthétique de la circulation thermohaline. Les courants de fond sont en bleu, les courants de surface en rouge.

L'arrêt de la circulation thermohaline est un effet hypothétique du réchauffement climatique.

L'hypothèse selon laquelle l'actuel réchauffement du climat mondial pourrait, via l'arrêt ou le ralentissement de la circulation thermohaline, déclencher un refroidissement de l'Atlantique Nord, ce qui provoquerait le refroidissement, ou un réchauffement moindre dans cette région a été proposée par des chercheurs. Cet événement affecterait particulièrement des régions comme les îles Britanniques et la Scandinavie qui sont réchauffées par la dérive nord atlantique. La probabilité de cet événement n'est pas assurée : d'une part il existe des preuves de la stabilité du Gulf Stream mais également d'un possible affaiblissement de la dérive nord atlantique, d'autre part il y a des preuves de réchauffement au nord de l'Europe et dans les mers adjacentes, plutôt que l'opposé. Dans les modèles couplés océan-atmosphère, la circulation thermohaline tend à ralentir plutôt qu'à s'interrompre, et le réchauffement dépasse le refroidissement, même sur l'Europe[1].

Circulation thermohaline et eau douce[modifier | modifier le code]

La chaleur est transportée de l'équateur vers les pôles essentiellement par l'atmosphère mais aussi par les courants marins, l'eau étant plus chaude à la surface et plus froide vers le fond. Le segment le plus connu de cette circulation est le Gulf Stream, une branche de la gyre nord atlantique, qui transporte l'eau chaude des Caraïbes vers le nord. La dérive nord atlantique prend le relais plus au nord, où elle contribue à réchauffer l'atmosphère et le climat européen. D'autres facteurs, comme l'onde atmosphérique qui transporte l'air subtropical plus au nord, ont été mentionnés comme influençant plus que le Gulf Stream le climat des Îles britanniques[2],[3],[4]. L'évaporation de l'eau de mer dans l'Atlantique nord augmente la salinité de l'eau et la refroidit, augmentant par ces deux actions la densité de l'eau de surface. La formation de glace de mer augmente encore la salinité. Cette eau dense coule alors au fond de l'océan et se répand en direction du sud. Le réchauffement planétaire pourrait conduire à augmenter la proportion d'eau douce dans l'Océan Arctique, par la fonte des glaciers du Groenland et par l'augmentation des précipitations, particulièrement par l'intermédiaire des fleuves sibériens[5]. Il n'est pas évident qu'une quantité suffisante d'eau douce puisse être apportée pour interrompre la circulation thermohaline, néanmoins le Dryas récent a peut être connu un tel événement.

Tendance des vitesses déduite des données altimétriques de Pathfinder de mai 1992 à juin 2002 (le ralentissement est marqué par les couleurs plus rouges). Source: NASA.

Certains[Qui ?] craignent même que le réchauffement mondial soit à même de déclencher le type de basculement abrupt et massif des températures qui s'est produit pendant la dernière période glaciaire : une série d'événements de Dansgaard-Oeschger – fluctuations rapides du climat – peut être attribuée au forçage par les apports d'eau douce aux hautes latitudes interrompant la circulation thermohaline. L'événement du Dryas récent pourrait avoir été du même type (voir la théorie du chaos). Quoi qu'il en soit, on pense que ces événements ont été déclenchés par la décharge massive d'eau douce de la calotte glaciaire des Laurentides, plutôt que par la fonte de la banquise arctique et les changements dans les précipitations associés à l'augmentation des eaux libres provoquée par le réchauffement climatique. En dehors des événements de fonte, la détérioration du climat au cours de la dernière période glaciaire semble avoir pris environ 5000 ans [citation nécessaire]. De plus, dans les modèles couplés océan-atmosphère de la circulation générale la circulation thermo-haline tend à se ralentir plutôt qu'à s'arrêter, et le réchauffement dépasse le refroidissement, même localement : le troisième rapport d'évaluation du GIEC note que " même dans les modèles où la circulation thermo-haline s'affaiblit, il y a toujours un réchauffement sur l'Europe"[1]. Les modèles où l'on force la circulation à s'arrêter montrent un refroidissement – localement jusqu'à 8 °C[6]— bien que les anomalies les plus importantes concernent l'Atlantique nord, et non les terres. Quoi qu'il en soit, les modèles climatiques ne sont pas actuellement assez sophistiqués pour inclure des facteurs climatiques donnant une véracité à ces prédictions.

Des études sur le courant de Floride suggèrent que le Gulf Stream faiblit avec le refroidissement, ayant été plus faible (de ~10 %) pendant le petit âge glaciaire[7].

Mesures en 2004, 2005, 2008 et 2010[modifier | modifier le code]

En avril 2004, l'hypothèse selon laquelle le Gulf Stream est en train de s'arrêter s'est renforcée quand une analyse rétrospective de données satellites a semblé montrer un ralentissement de la gyre nord atlantique[8].

En mai 2005, Peter Wadhams (en) a été interviewé par le Times sur les résultats d'investigations à bord d'un sous-marin sous la banquise arctique pour mesurer les cheminées géantes formées par l'eau froide et dense qui coule normalement jusqu'au fond marin pour être remplacée par de l'eau tiède, formant un des moteurs de la dérive nord atlantique. Il avait découvert que ces cheminées avaient virtuellement disparu. Normalement il y a entre sept et douze colonnes géantes, mais Wadhams n'en avait trouvées que deux, extrêmement faibles[9],[10].

En 2008, Vage et al. notèrent "le retour de la convection profonde dans la gyre subpolaire dans les mers du Labrador et d'Irminger pendant l'hiver 2007-2008[11]" en employant "des données de profilage flottant du programme Argo pour documenter le mélange profond[12]" et "différentes mesures in situ, de satellite, et réanalysées[13]" pour situer le contexte du phénomène. Ceci pourrait avoir d'importantes relations avec les observations de variations dans le comportement des cheminées d'eau froide[14].

En janvier 2010, le Gulf Stream s'est brièvement connecté avec le courant du Groenland occidental après avoir fluctué pendant quelques semaines en raison d'une phase extrêmement négative de l'oscillation arctique, le déviant temporairement vers l'ouest du Groenland[15],[16].

Mesures de Bryden publiées fin 2005[modifier | modifier le code]

Le service d'informations NewScientist.com[17] a annoncé le 30 novembre 2005 que le National Oceanography Centre de Southampton, au Royaume-Uni a découvert une réduction de 30 % dans les courants chauds qui transportent l'eau vers le nord à partir du Gulf Stream par rapport aux dernières mesures effectuées en 1992. Les auteurs notent qu'actuellement les changements observés sont "inconfortablement près"[18]" des incertitudes de mesure. Néanmoins, l'Atlantique nord est actuellement plus chaud que lors des dernieres mesures[19]. Ceci suggère que, soit la circulation ne faiblit pas, soit, même si elle faiblit, l'affaiblissement n'a pas l'effet de refroidissement supposé, soit d'autres facteurs sont capables de masquer tout refroidissement[20].

L'article du New Scientist était basé sur un article de Nature[21]. Dans News and Views du même numéro, Detlef Quadfasel (en) insiste sur le fait que les incertitudes des estimations de Bryden et al. sont élevées, mais indique que d'autres facteurs et observations vont dans le sens de leurs résultats. Quadfasel continue en mettant en évidence que les implications possibles sont significatives, les enregistrements paléoclimatiques montrant des chutes de la température de l'air atteignant jusqu'à 10 °C en quelques décades, associées à des basculements abrupts de la circulation océanique quand un seuil est atteint. Il conclut qu'il est crucial que des mesures et modélisations continuent pour alerter au plus tôt d'un effondrement désastreux possible de la circulation[22].

Le 19 janvier 2006, un article d'information Climate change: A sea change de Quirin Schiermeier est publié dans Nature, contenant des réactions détaillées aux résultats de Bryden[23]. Parmi les remarques de Schiermeier on relève que :

  • Les résultats ont surpris les scientifiques du domaine.
  • Les modèles suggèrent que l'augmentation des flux d'eau douce suffisants pour stopper la circulation thermo-haline serait plus élevée d'un ordre de grandeur que ce qui est actuellement en train de se produire, et qu'il est improbable qu'une telle augmentation devienne critique dans les quelques siècles à venir; ceci est difficile à harmoniser avec les mesures de Bryden.
  • Les résultats de Bryden pourraient provenir de variations naturelles, ou de "bruit", c'est-à-dire d'une coïncidence.
  • Si les résultats sont corrects, c'est peut être que la réduction de la circulation thermo-haline n'aura pas les effets drastiques qui ont été prédits sur le refroidissement européen.
  • Alors que les arrêts précédents (par exemple le Dryas récent) sont considérés par certains chercheurs avoir causé un refroidissement, le climat global actuel est supposé être différent ; en particulier la formation de glace de mer est supposée moindre en raison du réchauffement mondial.
  • Toutefois, un arrêt de la circulation thermo-haline pourrait avoir d'autres conséquences majeures en dehors du refroidissement de l'Europe, telles qu'une augmentation des inondations et tempêtes majeures, un effondrement des stocks de plancton, un réchauffement ou une modification des précipitations sous les tropiques ou en Alaska et en Antarctique (y compris ceux dus à un El Niño renforcé), des événements El Niño plus fréquents et plus intenses, ou un événement anoxique océanique (l'oxygène en dessous des couches superficielles devenant totalement épuisé -une cause probable d'événements d'extinction de masse dans le passé).

Des mesures ultérieures vont dans le sens d'une interprétation par des variations naturelles[24].

Références[modifier | modifier le code]

  1. a et b (en) IPCC TAR WG1, « 9.3.4.3 Thermohaline circulation changes », dans Houghton, J.T.; Ding, Y.; Griggs, D.J.; Noguer, M.; van der Linden, P.J.; Dai, X.; Maskell, K.; and Johnson, C.A., Climate Change 2001: The Scientific Basis, Cambridge University Press,‎ 2001 (ISBN 0-521-80767-0 et 0-521-01495-6, lire en ligne, présentation en ligne)
  2. (en) « The Source of Europe's Mild Climate », American Scientist,‎ July/August 2006 (lire en ligne) :

    « The notion that the Gulf Stream is responsible for keeping Europe anomalously warm turns out to be a myth »

  3. Richard Seager, « Climate mythology: The Gulf Stream, European climate and Abrupt Change », La Recherche, Université Columbia,‎ 2002 aux États-Unis, 2003 en France (lire en ligne)
  4. (en) Rhines, P.B. et Häkkinen, S., « Is the Oceanic Heat Transport in the North Atlantic Irrelevant to the Climate in Europe? », ASOF Newsletter,‎ September 2003 (lire en ligne)
  5. (en)Turrell, B. The Big Chill Transcript of discussion on BBC 2, 13 November 2003
  6. (en) Vellinga, M. et Wood, R.A., « Global climatic impacts of a collapse of the Atlantic thermohaline circulation », Climatic Change, vol. 54, no 3,‎ 2002, p. 251–267 (DOI 10.1023/A:1016168827653, lire en ligne)
  7. (en) Lund DC, Lynch-Stieglitz J et Curry WB, « Gulf Stream density structure and transport during the past millennium », Nature, vol. 444, no 7119,‎ novembre 2006, p. 601–4 (PMID 17136090, DOI 10.1038/nature05277)
  8. (en)Satellites record weakening North Atlantic Current. NASA, 15 April 2004.
  9. (en) Leake, Jonathan, « Britain faces big chill as ocean current slows », The Sunday Times,‎ 8 May 2005 (lire en ligne)
  10. (en)Gulf Stream slowdown? RealClimate.org, 26 May 2005.
  11. "the return of deep convection to the subpolar gyre in both the Labrador and Irminger seas in the winter of 2007–2008,"
  12. "profiling float data from the Argo program to document deep mixing,"
  13. "a variety of in situ, satellite and reanalysis data"
  14. (en) Kjetil Våge, Robert S. Pickart, Virginie Thierry, Gilles Reverdin, Craig M. Lee, Brian Petrie, Tom A. Agnew, Amy Wong et Mads H. Ribergaard, « Surprising return of deep convection to the subpolar North Atlantic Ocean in winter 2007–2008 », Nature Geoscience, vol. 2, no 1,‎ 2009, p. 67–72 (DOI 10.1038/ngeo382)
  15. (en)« Freak Current Takes Gulf Stream to Greenland », Daily Kos,‎ 6 janvier 2010 (consulté le 11 January 2010)
  16. (en)« Warm Atlantic Water Rapidly Replacing Arctic Sea Ice », Daily Kos,‎ 11 janvier 2010 (consulté le 11 January 2010)
  17. (en)F. Pearce. Failing ocean current raises fears of mini ice age. NewScientist, 30 November 2005
  18. "uncomfortably close"
  19. (en) Hátún H, Sandø AB, Drange H, Hansen B et Valdimarsson H, « Influence of the Atlantic subpolar gyre on the thermohaline circulation », Science, vol. 309, no 5742,‎ septembre 2005, p. 1841–4 (PMID 16166513, DOI 10.1126/science.1114777, résumé, lire en ligne)
  20. (en)Gavin Schmidt and Michael Mann. Decrease in Atlantic circulation? RealClimate.org, 30 Nov 2005.
  21. (en) Bryden HL, Longworth HR et Cunningham SA, « Slowing of the Atlantic meridional overturning circulation at 25° N », Nature, vol. 438, no 7068,‎ décembre 2005, p. 655–7 (PMID 16319889, DOI 10.1038/nature04385, lire en ligne)
  22. « Oceanography: The Atlantic heat conveyor slows » (ArchiveWikiwixArchive.isGoogleQue faire ?). Consulté le 20130318
  23. « Climate change: A sea change » (ArchiveWikiwixArchive.isGoogleQue faire ?). Consulté le 20130318 ; voir aussi (en)« Atlantic circulation change summary »,‎ 19 janvier 2006
  24. (en) Quirin Schiermeier, « Ocean circulation noisy, not stalling », Nature, vol. 448, no 7156,‎ 2007, p. 844–5 (PMID 17713489, DOI 10.1038/448844b)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Liens internes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]