Les eaux atlantiques plus chaudes et salines accélèrent la fonte des mers polaires
Depuis le début du 20e siècle, l’océan Atlantique s’est de plus en plus infiltré dans l’Arctique. Venant du sud et sans le contrepoids des glaces, les eaux de l’Atlantique sont plus chaudes et plus salées. Cela signifie que les masses marines gelées accélèrent leur dégel, diminuant de plus en plus leur extension. Ce processus rejoint l’impact déjà connu du réchauffement climatique. Entre les deux phénomènes, la région arctique se réchauffe à un rythme deux fois supérieur à celui du reste des océans du monde. Les climatologues savaient que l’Arctique se réchauffait plus que les autres océans depuis au moins quatre décennies. Cette amplification thermique semblait liée au dégel lui-même. En résumé, en raison du changement climatique, l’avancée annuelle de la glace pendant les mois froids diminuait tandis que le retrait de la couche gelée pendant les mois chauds augmentait et s’accélérait. Le résultat signifiait moins de glace et moins de temps. Cette couche glaciale a réfléchi, comme un miroir, une grande partie du rayonnement solaire qui est maintenant piégé dans des eaux très sombres. D’où le réchauffement supplémentaire de la région et toutes ses conséquences écologiques régionales et mondiales. Mais ce n’est que la moitié de l’histoire.
En 2017, la revue Science a publié une enquête russo-américaine qui montrait comment la mer de Barents (qui baigne une grande partie du nord de la Sibérie) avait changé de structure depuis le début du siècle. Les mers arctiques, en raison de la basse température et de la salinité plus faible (due à l’apport d’eau douce du dégel) sont très statiques et stratifiées, il n’y a pratiquement pas de circulation verticale. Dans le reste de la planète, l’eau de mer est comme l’air dans l’atmosphère : les différences de température (et de salinité) sont le carburant des courants. Dans l’air, cela s’appelle la circulation atmosphérique et c’est le principal protagoniste des changements climatiques. Dans l’eau, c’est ce qu’on appelle la circulation thermohaline et c’est ce qui déplace les eaux à grande échelle. L’Arctique était presque étranger. Mais cette étude scientifique a montré que les eaux du pôle Nord, poussées par les eaux plus chaudes et salines de l’Atlantique, se déplaçaient. Le phénomène a été baptisé Atlantification. Or, un autre ouvrage, celui-ci publié dans Science Advances, souligne que cette atlantification de l’Arctique n’est pas d’aujourd’hui , elle a lieu depuis au moins un siècle.
« En 800 ans, nous observons que nos records semblent assez constants. Mais tout d’un coup, au début du 20e siècle, il y a un changement marqué de température et de salinité. »
Un groupe de chercheurs a reconstitué les 800 dernières années de température et de sel dans l’océan Arctique. Plus précisément, ils l’ont fait avec : le détroit de Fram, qui relie l’Arctique et l’Atlantique, laissant les îles Svalbard à l’est et la côte nord du Groenland à l’ouest. Pour savoir à quel point les eaux étaient chaudes et salées dans le passé, ils se sont appuyés sur une série de marqueurs très ingénieux : une série de micro-organismes (algues, archées et protistes) qui se sont installés et se sont fossilisés au fil du temps. Chacun de ces petits êtres se comporte différemment selon l’eau froide ou chaude ou qu’elle soit riche en sels.
Dans l’ensemble, ils ont observé une grande stabilité tout au long de la période d’étude. Cependant, entre 1896 et 1917, ils ont détecté des changements dans tous les micro-organismes analysés. Dans un groupe d’archées, sensibles à la température de surface de la mer, ils ont observé des changements dans leur membrane cellulaire. D’autres organismes, certains foraminifères qui vivent au fond de la mer, constatent une augmentation soudaine de la salinité de l’eau à peu près au même moment. Et deux autres espèces d’archées, qui représentaient 50% du total des enregistrements au cours des 800 dernières années, ont presque disparu, atteignant seulement 2% dans la première moitié du 20e siècle. Le chercheur Tesi Tommaso, de l’Institut des sciences polaires du Conseil national italien de la recherche et co-auteur de l’étude, met en évidence la transformation : « Au cours de l’ensemble de 800 ans, nous avons observé que nos enregistrements de température et de salinité semblaient assez constants. Mais du coup, au début du 20ème siècle, il y a ce changement marqué de température et de salinité, et c’est très remarquable ». Tommaso a répondu à la question de savoir pourquoi cette atlantification de l’Arctique a lieu, à laquelle il est difficile de répondre. Ils ont une explication possible, cependant, ils manquent de preuves au-delà des circonstances : « Nous n’avons pas de modèle pour étayer notre hypothèse, mais nous avons détecté une forte corrélation avec la dynamique subpolaire », déclare-t-il dans un e-mail. Il fait référence au jeu des grands courants de l’Atlantique Nord, en particulier les vestiges du Gulf Stream s’élevant des mers tropicales et du gyre subpolaire, un mouvement circulaire des eaux au sud du Groenland et à l’est de la péninsule du Labrador. Ce sont ces eaux, ainsi que celles de Barents et de la mer du Groenland, qui complètent le circuit initié par le courant ascendant du golfe. « Plus précisément, nous pensons que le déclin progressif de la convection [mouvement vertical dû aux différences de température] au Labrador laisse plus de chaleur dans la masse océanique qui se déplace vers le nord », ajoute Tommaso.
L’affaiblissement de la circulation océanique avait déjà été détecté, mais il était censé être l’affaire des dernières décennies. Le climatologue et co-responsable du groupe de prévision climatique du Barcelona Supercomputing Center, Pablo Ortega, est l’un de ceux qui ont récemment vérifié ces changements océaniques. « Quand on parle des changements passés et futurs de la circulation océanique, on a tendance à se concentrer principalement sur son affaiblissement, mais pour certains aspects, comme l’atlantification, les redistributions de ses courants associés sont plus importantes », dit-il. Et il le détaille : « Dans l’Atlantique Nord, par exemple, nous avons le Gulf Stream qui transporte les eaux chaudes et salines des Caraïbes jusqu’à proximité de la côte atlantique de la péninsule ibérique, où il bifurque et une partie continue vers les mers du Nord. d’où il atteint l’Arctique. Le Gulf Stream est en concurrence avec la circulation gyroscopique subpolaire, qui est une circulation horizontale dans le sens inverse des aiguilles d’une montre qui se produit dans les hautes latitudes de l’Atlantique Nord et est particulièrement forte près de la région de la mer du Labrador. Lorsque ce dernier s’affaiblit ou se contracte, le Gulf Stream peut gagner du terrain et atteindre des latitudes plus élevées, augmentant son influence dans l’Arctique. »
Ainsi, au réchauffement accéléré par le dégel s’ajoute l’atlantification. Tommaso rappelle que « la récente [amplification thermique de l’Arctique] est le résultat de la perte de la cryosphère qui pourrait refléter l’énergie, mer de glace, neige et glaciers ». Ce qui s’est passé, c’est que les humains « ont fondamentalement accéléré l’atlantification naturelle que nous montrons dans cette recherche ». Pour Ortega, les études s’accumulent qui pointent également du doigt les actions humaines en tant qu’agents de l’affaiblissement de la circulation atlantique, « qui se produirait en réponse au réchauffement climatique, et que cet affaiblissement [entraînerait] la nouvelle redistribution du système actuel ».
Photographie: fredzone.org
