Dans ma note précédente intitulée « Et si le Gulf Stream s’arrêtait ? », j’ai expliqué que les scientifiques craignent que le réchauffement climatique puisse stopper la circulation méridionale de retournement de l’Atlantique (AMOC), cruciale pour transporter la chaleur des tropiques vers les latitudes septentrionales. Un tel arrêt aurait inévitablement de graves conséquences. La circulation atlantique s’est déjà considérablement ralentie dans un passé lointain. Durant les périodes glaciaires, lorsque les calottes qui recouvraient une grande partie de la planète fondaient, l’apport en eau douce ralentissait déjà la circulation atlantique, déclenchant d’énormes fluctuations climatiques. Aujourd’hui, personne ne sait si ni quand la circulation atlantique atteindra un point de non-retour. Les observations ne remontent pas assez loin dans le temps pour fournir un résultat clair.
Une nouvelle étude, publiée dans la revue Science, explique que même si le Groenland perd effectivement d’énormes et inquiétantes quantités de glace à l’heure actuelle, cela ne continuera probablement pas assez longtemps pour affecter, voire stopper, l’AMOC.
L’étude nous rappelle que l’AMOC distribue la chaleur et les nutriments, de la même façon que le système circulatoire humain distribue la chaleur et les nutriments dans tout le corps. L’eau chaude des tropiques circule vers le nord le long de la côte atlantique des États-Unis avant de traverser l’océan. À mesure qu’une partie de l’eau chaude s’évapore et que l’eau de surface se refroidit, elle devient plus salée et plus dense. Cette eau plus dense s’enfonce. Plus froide et plus dense, elle circule vers le sud en profondeur. Les variations de chaleur et de salinité alimentent le tapis roulant que représente le système. Si le système de circulation atlantique s’affaiblissait, cela pourrait conduire à un chaos climatique dans le monde.
Les calottes glaciaires sont constituées d’eau douce, de sorte que le vêlage rapide des icebergs dans l’océan Atlantique est susceptible de réduire la salinité de ce dernier et ralentir le fonctionnement du système. Si les eaux de surface ne parviennent plus à s’enfoncer profondément et que la circulation s’arrête, un refroidissement catastrophique se produira inévitablement en Europe et en Amérique du Nord. La forêt tropicale amazonienne et la région africaine du Sahel deviendront plus sèches ; le réchauffement et la fonte de l’Antarctique s’accéléreront, le tout en quelques années, voire quelques décennies.
Aujourd’hui, la calotte glaciaire du Groenland fond rapidement et certains scientifiques craignent que l’AMOC se dirige vers un point de non-retour climatique au cours de ce siècle. Cette inquiétude est-elle justifiée ?
Pour répondre à la question, les auteurs de la nouvelle étude sont remontés aux années 1980. À cette époque, un jeune scientifique nommé Hartmut Heinrich et ses collègues ont extrait des carottes de sédiments des fonds marins pour savoir si les déchets nucléaires pourraient être enfouis en toute sécurité dans les profondeurs de l’Atlantique Nord. Heinrich a observé dans les carottes plusieurs couches contenant de nombreux grains et fragments de roche provenant du substrat rocheux.
Les grains étaient trop gros pour avoir été transportés au milieu de l’océan par le seul vent ou les courants océaniques. Heinrich s’est rendu compte qu’ils avaient été probablement amenés là par des icebergs suite à leur frottement sur le substrat rocheux au moment où ils étaient encore des glaciers terrestres. Les couches contenant le plus de roches et de débris remontent probablement à une époque où les icebergs étaient particulièrement nombreux, suite à un affaiblissement du système de courants atlantiques. Ces périodes sont aujourd’hui connues sous le nom d’« événements Heinrich. » En mesurant les isotopes de l’uranium dans les sédiments, les paléoclimatologues ont pu déterminer la quantité de dépôts sédimentaires laissés derrière eux par les icebergs. Cette quantité de débris leur a permis d’estimer la quantité d’eau douce que ces icebergs ont ajoutée à l’océan et de la comparer avec celle d’aujourd’hui pour essayer de savoir si l’histoire pourrait se répéter dans un avenir proche. La conclusion de l’étude est que cela est peu probable dans les décennies à venir. En effet, même si le Groenland perd actuellement d’énormes volumes de glace, cette perte ne se poursuivra probablement pas pendant assez longtemps pour arrêter l’AMOC.
Les icebergs sont beaucoup plus susceptibles de perturber l’AMOC que l’eau de fonte provenant des glaciers terrestres, essentiellement parce qu’ils peuvent transporter de l’eau douce directement vers les endroits où le courant s’enfonce dans les profondeurs. Cependant, le réchauffement des prochaines années fera reculer et éloignera trop la calotte glaciaire du Groenland de la côte pour que les icebergs puissent fournir suffisamment d’eau douce.
La force de l’AMOC devrait diminuer de 24 % à 39 % d’ici 2100. À ce moment-là, la formation d’icebergs au Groenland s’approchera des « événements Heinrich » les plus faibles du passé.
Plus que les icebergs, ce sont les eaux de fonte qui se déversent dans l’Atlantique en bordure du Groenland qui devraient devenir la principale cause de l’amincissement de l’île. L’eau de fonte envoie toujours de l’eau douce dans l’océan, mais elle se mélange à l’eau de mer et a tendance à se déplacer le long de la côte. Elle ne refroidit donc pas directement l’océan comme le font les icebergs. L’AMOC pourrait certes être en danger, mais l’histoire montre que le risque n’est pas aussi imminent que certains le craignent.
Source  : The Conversation via Yahoo Actualités.

Bouleversement de l’AMOC si un ralentissement de la circulation thermoaline se produisait (Source : GIEC)

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In my previous post entitled « What if the Gulf Stream stopped ? », I explained that scientists fear that global warming may shut down the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) which is crucial for carrying heat from the tropics to the northern latitudes. Such a shutdown would inevitably have severe consequences. The Atlantic circulation already slowed significantly in the distant past. During glacial periods when ice sheets that covered large parts of the planet were melting, the influx of fresh water slowed the Atlantic circulation, triggering huge climate fluctuations. Today, nobody knows if, or when the Atlantic circulation will reach a tipping point. Observations don’t go back far enough to provide a clear result.

Anew research, published in the journal Science, suggests that while Greenland is indeed losing huge and worrisome volumes of ice right now, that might not continue for long enough to shut down the AMOC.

The study reminds us that the Atlantic current system distributes heat and nutrients on a global scale, much like the human circulatory system distributes heat and nutrients around the body. Warm water from the tropics circulates northward along the U.S. Atlantic coast before crossing the Atlantic. As some of the warm water evaporates and the surface water cools, it becomes saltier and denser. Denser water sinks, and this colder, denser water circulates back south at depth. The variations in heat and salinity fuel the pumping heart of the system. If the Atlantic circulation system weakened, it could lead to a world of climate chaos.

Ice sheets are made of fresh water, so the rapid release of icebergs into the Atlantic Ocean can lower the ocean’s salinity and slow the pumping heart. If the surface water is no longer able to sink deep and the circulation collapses, dramatic cooling would likely occur across Europe and North America. Both the Amazon rain forest and Africa’s Sahel region would become dryer, and Antarctica’s warming and melting would accelerate, all in a matter of years to decades.

Today, the Greenland ice sheet is melting rapidly, and some scientists worry that the Atlantic current system may be headed for a climate tipping point this century. But is that worry warranted?

To answer the question, the new study goes back to the 1980s. By that time, a junior scientist named Hartmut Heinrich and his colleagues extracted a series of deep-sea sediment cores from the ocean floor to study whether nuclear waste could be safely buried in the deep North Atlantic. Heinrich found several layers with lots of mineral grains and rock fragments from land.

The sediment grains were too large to have been carried to the middle of the ocean by the wind or ocean currents alone. Heinrich realized they must have been brought there by icebergs, which had picked up the rock and mineral when the icebergs were still part of glaciers on land. The layers with the most rock and mineral debris probably dated back to a time when the icebergs came out in force, coincided with severe weakening of the Atlantic current system. Those periods are now known as Heinrich events. By measuring uranium isotopes in the sediments, paleoclimate scientists were able to determine the deposition rate of sediments dropped by icebergs. The amount of debris allowed them to estimate how much fresh water those icebergs added to the ocean and compare it with today to assess whether history might repeat itself in the near future.The conclusion of the study is that it is unlikely in the coming decades. Indeed, while Greenland is losing huge volumes of ice right now the ice loss will likely not continue for long enough to shut down the current on its own.

Icebergs are much more effective at disrupting the current than meltwater from land, in part because they can carry fresh water directly out to the locations where the current sinks. Future warming, however, will force the Greenland ice sheet to recede away from the coast too soon to deliver enough fresh water by iceberg.

The strength of the AMOC, is projected to decline 24% to 39% by 2100. By then, Greenland’s iceberg formation will be closer to the weakest Heinrich events of the past.

Instead of icebergs, meltwater pouring into the Atlantic at the island’s edge is projected to become the leading cause of Greenland’s thinning. Meltwater still sends fresh water into the ocean, but it mixes with seawater and tends to move along the coast rather than directly freshening the open ocean as drifting icebergs do. The Earth’s pumping heart could still be at risk, but history suggests that the risk is not as imminent as some people fear.

Source : The Conversation via Yahoo News.