Le Gulf Stream lâche l’Europe, vers un refroidissement brutal de l'Europe de l'ouest ?

La circulation de renversement du méridien atlantique (AMOC) - un système de courants océaniques dans l’Atlantique Nord - a un impact majeur sur le climat, mais son évolution pendant la période industrielle est mal connue en raison du manque de mesures du courant continu. Nous fournissons ici des preuves d’un affaiblissement de l’AMOC d’environ 15% depuis le milieu du XXe siècle. Cet affaiblissement est révélé par une «empreinte» de température spatiale et saisonnière caractéristique de la température de la surface de la mer, consistant en un schéma de refroidissement dans l'océan Atlantique subpolaire et de réchauffement dans la région du Gulf Stream, et est calibré à l'aide d'un ensemble de simulations de modèle du projet CMIP5. . Nous retrouvons cette empreinte à la fois dans un modèle climatique à haute résolution en réponse à l'augmentation des concentrations de dioxyde de carbone dans l'atmosphère et dans les tendances de la température observées depuis la fin du XIXe siècle. Cette tendance peut s’expliquer par un ralentissement de l’AMOC et une réduction du transport de chaleur vers le nord, ainsi que par un déplacement associé du Gulf Stream vers le nord. Les comparaisons avec les mesures directes récentes du projet RAPID et plusieurs autres études fournissent une description cohérente des valeurs AMOC ayant atteint des niveaux record au cours des dernières années. Source

Anomalies de températures par rapport à 1880, année 2015. On notera la zone plus froide dans l'Atlantique Nord © NASA/GSFC/Scientific Visualization Studio - Licence : Tous droits réservés

La circulation méridienne de retournement est l'un des principaux systèmes de circulation de la chaleur terrestre : il distribue, vers les hautes latitudes, les eaux chaudes des basses latitudes. Dans l'hémisphère Nord, c'est aussi ce qu'on appelle la dérive nord-atlantique et par extension, le Gulf Stream. Elle est, en partie, à l'origine du climat tempéré que l'on connait dans l'ouest de l'Europe du nord. Or, cette circulation pourrait bien s'essouffler et engendrer un climat glacial sur l'Europe...

La circulation méridienne de retournement Atlantique, ou AMOC pour "Atlantic Meridional Overturning Circulation", également appelée "circulation thermohaline" se compose notamment de la dérive nord-atlantique qui contribue à la douceur du climat de l'Europe occidentale. Cette prolongation du courant chaud, le Gulf Stream, transporte une partie de la chaleur tropicale du golfe du Mexique vers l'Atlantique nord, et joue donc un rôle majeur dans l'équilibre climatique que nous connaissons.

Or, des observations multiples et concordantes montrent que ce système de courants s'affaiblit comme jamais au cours du siècle, après une stabilité millénaire. En cause : la fonte graduelle, et qui s'accélère, de la calotte glaciaire du Groenland, engendrée par le réchauffement climatique en cours.

"On voit clairement qu'une zone précise de l'Atlantique nord se refroidit depuis un siècle alors que le reste de la planète se réchauffe," (voir image ci-dessus) indique Stefan Rahmstorf du Potsdam Institute for Climate Impact Research, le principal auteur d'une étude parue en 2015 dans Nature Climate Change. Les recherches antérieures avaient déjà montré que le ralentissement de la circulation thermohaline pourrait en être la cause. "Désormais, nous avons détecté des signes forts : la courroie de transmission globale a bien perdu de sa vigueur au cours du dernier siècle, et plus particulièrement depuis 1970," précise Rahmstorf.

Du fait de l'absence de mesure directe de long terme sur les courants océaniques, les scientifiques se sont surtout appuyés sur les relevés de température atmosphériques et des eaux de surface. De plus, ils se sont basés sur des données de substitution, provenant de carottes de glace, d'anneaux de croissance des arbres, de coraux, et de sédiments océaniques et lacustres – les températures peuvent être reconstituées sur plus d'un millénaire. Résultat : les changements récents notés par l'équipe sont sans précédent depuis 900 ans avant notre ère, ce qui constitue une preuve supplémentaire de l'implication d'un réchauffement global dû à l'activité humaine. Source

"La fonte de la calotte glaciaire du Groënland perturbe probablement la circulation"

La diminution de la circulation thermohaline est causée par des différentiels de densité des eaux océaniques. Au niveau de l'océan Atlantique Nord, l'eau chaude (donc plus légère) du sud s'écoule vers le nord, tandis que l'eau froide (donc plus lourde) du nord s'enfonce dans l'océan et s'oriente vers le sud. "Aujourd'hui, l'eau douce libérée par la fonte de la calotte glaciaire du Groenland interfère probablement avec cette circulation," explique Jason Box du Geological Survey du Danemark et du Groenland.

L'apport en eau douce des glaciers allège l'eau océanique, car l'eau douce n'est pas salée : moins elle est salée et moins l'eau est dense et donc moins elle a tendance à descendre dans les profondeurs. "Ainsi, la perte de masse de la calotte glaciaire du Groenland imputable à l'homme semble bien freiner la circulation méridienne de retournement de l'Atlantique, et cet effet pourrait s'amplifier si nous laissons les températures grimper davantage," ajoute Box.

Le refroidissement observé dans l'Atlantique Nord, juste au sud du Groenland, est plus important que ce que la plupart des simulations informatiques du climat ont pu prédire à ce jour. "Les modèles climatiques traditionnels sous-estiment la réalité du changement en cours, soit en postulant une trop grande stabilité des retournements de l'Atlantique soit en sous-estimant la fonte de la calotte glaciaire du Groenland, ou pour les deux raisons," dit Michael Mann du Pennsylvania State University (USA). "Il s'agit d'un nouvel exemple d'observations qui montre que les prédictions des modèles climatiques sont par certains côtés trop conservateurs pour estimer la vitesse à laquelle se produisent certaines manifestations du changement climatique" ajoute-t-il.