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Réchauffement et diminution des eaux profondes de l’Antarctique // Heating up and shrinking of deep Antarctic waters

Voici d’autres nouvelles inquiétantes en provenance de l’Antarctique. Une étude du très sérieux British Anractic Survey (BAS) vient de révéler que les eaux océaniques profondes de l’Antarctique se réchauffent et diminuent de volume, ce qui aura inévitablement des conséquences importantes sur le réchauffement climatique et sur les écosystèmes océaniques profonds.
L’eau profonde de l’Antarctique est la plus froide et la plus salée de la planète. Elle joue un rôle crucial dans la capacité de l’océan à agir comme tampon contre le réchauffement climatique en absorbant l’excès de chaleur et la pollution d’origine anthropique. Cette eau fait également circuler les nutriments à travers l’océan.
Les scientifiques ont découvert que dans la Mer de Weddell, le long de la côte nord de l’Antarctique, cette masse d’eau froide est en déclin, en raison des fluctuations des vents et de la banquise. Les chercheurs ont utilisé des décennies de données fournies par des navires et par des satellites pour évaluer le volume, la température et la salinité de cette partie de l’océan Antarctique profond.
Certaines de ces zones profondes de l’océan ont été visitées pour la première fois en 1989, ce qui en fait l’une des régions les mieux échantillonnées de la Mer de Weddell. Les chercheurs ont découvert que le volume des eaux froides profondes a diminué de plus de 20 % au cours des trois dernières décennies. Ils ont également constaté que les eaux océaniques à plus de 2 000 mètres de profondeur se sont réchauffées quatre fois plus vite que le reste de l’océan à l’échelle de la planète. Jusqu’à présent, les scientifiques pensaient que les changements dans l’océan profond se produisaient lentement, sur des siècles. Les dernières observations effectuées dans la Mer de Weddell montrent que ces changements peuvent se produire sur quelques décennies seulement.
La diminution de ces eaux profondes est due à des changements dans la formation de la glace de mer suite à l’affaiblissement des vents. En effet, des vents forts ont tendance à éloigner la glace de la plate-forme glaciaire, ce qui laisse des espaces d’eau ouverts permettant à la glace de se former. Des vents plus faibles réduisent la taille de ces zones et ralentissent la formation de la glace de mer.
La nouvelle glace de mer est essentielle car elle fournit de l’eau très froide et salée à la Mer de Weddell. Lorsque l’eau gèle, elle expulse le sel et comme l’eau salée est plus dense, elle s’enfonce au fond de l’océan. Les changements dans ces eaux profondes peuvent avoir des conséquences considérables. Elles sont un élément essentiel de la circulation océanique globale car elles acheminent la pollution par le carbone d’origine humaine vers l’océan profond où elle demeure pendant des siècles. Si cette circulation profonde s’affaiblit, l’océan profond absorbera moins de carbone, limitant dans le même temps sa capacité à atténuer le réchauffement climatique.
Les océans ont absorbé plus de 90 % de la chaleur excédentaire de la planète depuis les années 1970 et ils absorbent près d’un tiers de la pollution par le carbone d’origine anthropique. Cette eau froide et dense joue également un rôle vital dans l’apport d’oxygène aux eaux profondes de l’océan. Les scientifiques ne savent pas si les écosystèmes profonds pourront s’adapter à moins d’oxygène.
Les changements identifiés par l’étude du BAS sont le résultat de la variabilité naturelle du climat, mais le réchauffement climatique a également un impact sur les eaux profondes de l’Antarctique. Dans une étude effectuée au mois de mars 2023, des scientifiques ont découvert que la fonte des glaces réduit la salinité de l’océan et ralentit la circulation des eaux océaniques profondes dans l’Antarctique. Si nous ne réduisons pas la pollution et son effet de réchauffement, il y un risque d’arrêt de la circulation des eaux profondes des océans, avec des conséquences potentiellement dévastatrices pour le climat et les écosystèmes marins.
Source : CNN.

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Here is more bad news from Antarctica. A study by the very serious British Anractic Survey (BAS) has just revealed that deep ocean water in the Antarctic is heating up and shrinking, with potentially far-reaching consequences for climate change and deep ocean ecosystems.

“Antarctic bottom water” is the coldest, saltiest water on the planet. These waters play a crucial role in the ocean’s ability to act as a buffer against climate change by absorbing excess heat and human-caused carbon pollution. They also circulate nutrients across the ocean.

Scientists have discovered that in the Weddell Sea, along the northern coast of Antarctica, this vital water mass is in decline, due to long-term changes in winds and sea ice. They used decades of data taken by ships as well as from satellites to assess the volume, temperature and saltiness of this slice of deep Antarctic Ocean.

Some of these sections were first visited as far back as 1989, making them some of the most comprehensively sampled regions in the Weddell Sea. The researchers have found that the volume of the cold bottom waters has shrunk by more than 20% over the past three decades. They also found that ocean waters deeper than 2,000 meters have warmed four times faster than the rest of the global ocean. Up to now, scientists used to think that changes in the deep ocean could only occur over centuries. But the latest observations from the Weddell Sea show that changes in the dark abyss can take place over just a few decades.

The reason why these deep waters are shrinking is due to changes in sea ice formation caused by weakening winds. Indeed, stronger winds tend to push ice away from the ice shelf, which leaves areas of water open for more ice to form. Weaker winds mean these gaps are smaller, slowing sea ice creation.

New sea ice is vital to create the Weddell Sea’s very cold, salty water. As the water freezes, it pushes out salt and as salty water is denser, it sinks to the bottom of the ocean. The changes in these deep waters can have far-reaching consequences. They are a vital part of global ocean circulation, transporting human-caused carbon pollution into the deep ocean where it remains for centuries. If this deep circulation weakens, less carbon can be absorbed by the deep ocean, limiting the ability of the ocean to mitigate global warming.

Oceans have absorbed more than 90% of the world’s excess heat since the 1970s and absorb almost a third of human-produced carbon pollution. This cold, dense water also has a vital role in supplying oxygen to deep ocean waters. Scientists do not know yet how and whether deep ecosystems could adapt to less oxygen.

While the changes identified by the study are the result of natural climate variability, climate change is also having an impact on Antarctica’s deep waters. In a March study, scientists found that melting ice is diluting the saltiness of the ocean and slowing down the circulation of deep ocean water in the Antarctic. Failure to limit planet-heating pollution could lead to the collapse of the circulation of deep ocean water, with potentially devastating consequences for the climate and marine life.

Source : CNN.

Antarctique occidental et Mer de Weddell (Source: BAS)

Etude des courants telluriques sur le Kilauea (Hawaii) // Study of telluric currents on Kilauea Volcano (Hawaii)

Un nouvel article « Volcano Watch » du Hawaiian Volcano Observatory (HVO) explique à ses lecteurs comment les scientifiques étudient la conductivité sous le Kilauea. Ce travail permettra d’en savoir plus sur le système d’alimentation magmatique du volcan. Le projet a débuté à l’été 2022 et s’achèvera après avoir couvert l’ensemble du volcan en 2023.
Une étude magnétotellurique consiste à mesurer de minuscules perturbations dans les champs magnétiques et électriques (telluriques) naturels de la Terre afin de savoir dans quelle mesure les roches souterraines conduisent l’électricité.
En 2022, les scientifiques ont collecté des données très pointues sur une quarantaine de sites du Parc national des volcans d’Hawaii. En février 2023, une équipe de géophysiciens du Bureau de l’U.S.G.S. à Denver collectera des données sur 65 autres sites dans le District de Puna, le long de l’East Rift Zone du Kilauea. La dernière phase des travaux aura lieu en mai et juin lorsque l’équipe de Denver rassemblera des données recueillies dans tous les sites restants à l’intérieur et à l’extérieur du Parc national.
L’étude magnétotellurique s’appuie sur l’énergie électromagnétique naturelle produite par une combinaison des vents solaires (flux continu de particules chargées émis par le Soleil) qui interagissent avec le champ magnétique terrestre et les impacts de foudre. L’énergie électromagnétique avec des périodes (inverses de la fréquence) comprises entre 1 milliseconde (1 000 cycles par seconde) et 4 000 secondes (21,6 cycles par jour) est enregistrée sur chaque site. Les données avec les plus longues périodes fournissent une mesure de la conductivité électrique à de plus grandes profondeurs.
Le magma sous la surface, ainsi que les systèmes hydrothermaux environnants, conduisent très bien l’électricité, contrairement aux coulées de lave refroidies et solidifiées. Le réseau dense de sites magnétotelluriques du Kilauea collectera des données qui seront utilisées pour cartographier en trois dimensions les zones de stockage du magma.
Les zones de haute conductivité sous la surface montrent où se trouve le magma sous le Kilauea, y compris le réservoir magmatique sommital, et le cheminement du magma entre le sommet et les zones de rift est et sud-ouest.
Le travail de terrain consistera à installer des capteurs pour mesurer les champs magnétiques et électriques terrestres sur chaque site. Pour obtenir des informations à plus grande profondeur, les données doivent être acquises en continu pendant 1 à 5 jours.
Une étude magnétotellurique effectuée en 2002 au sommet et sur l’Upper East Rift Zone du Kīlauea a montré des conducteurs souterrains dans trois zones distinctes à moins de 3 kilomètres de la surface. L’un se trouvait sous la caldeira du Kilauea, un second à 1,6 km au sud de la caldeira et un troisième sous et au sud du Pu’uO’o dans la Middle East Rift Zone. Les zones conductrices au sud du sommet et du Pu’uO’o se trouvaient dans des zones de failles susceptibles de contenir des fluides salins ou hydrothermaux électriquement conducteurs. Les corps conducteurs sous le sommet et Pu’uO’o représentent probablement le conduit entre le réservoir magmatique sommital et l’East Rift Zone qui a alimenté l’éruption en 2002.
Le projet magnétotellurique 2022-2023 couvrira presque toute la surface du Kilauea et permettra aux scientifiques d’obtenir plus de détails sur le système d’alimentation de la zone de rift sud-ouest et de la Lower East Rift Zone qui a alimenté l’éruption dans le District de Puna en 2018. Ces données,s’ajoutant aux données d’un relevé électromagnétique et magnétique aéroporté effectué en 2022 (voir ma note du 7 juin 2022), devraient permettre au HVO d’effectuer une tomodensitométrie très détaillée – CAT scan en anglais – du volcan. Les scientifiques espèrent pouvoir cartographier dans le détail les conduits d’alimentation de l’éruption de 2018 dans le District de Puna.
Vous trouverez plus de détails et des mises à jour sur l’avancement du projet à cette adresse :
https://www.usgs.gov/supplemental-appropriations-for-disaster-recovery-activities/science/2019-kilauea-disaster.
Source : USGS, HVO.

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A new « Volcano Watch » article by the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) explains its readers how scientists study subsurface conductivity beneath Kilauea. This work will reveal the volcano’s subsurface magmatic plumbing. The project started in the summer 2022 summer and will be completed over the entire volcano in 2023.

Magnetotelluric sounding is a geophysical technique that measures tiny perturbations in the natural Earth magnetic and electric (telluric) fields to map out how well underground rocks conduct electricity.

In 2022, scientists collected high-quality data at about 40 sites within Hawaiʻi Volcanoes National Park. In February 2023 the team of geophysicists from the U.S.G.S. Denver office will collect data at another 65 sites in the Puna District along Kīlauea’s East Rift Zone. The final phase of the work will occur in May and June when the Denver crew will collect any remaining sites both inside and outside of the national park.

The magnetotelluric sounding method relies upon natural electromagnetic energy from a combination of solar winds (continuous flow of charged particles from the Sun) interacting with the Earth’s magnetic field and global lighting strikes. Electromagnetic energy with periods (inverse of frequency) between 1 millisecond (1,000 cycles per second) to 4,000 seconds (21.6 cycles per day) are recorded at each site. The longer-period data provides a measure of electrical conductivity at greater depths beneath the ground surface.

The magma beneath the surface, as well as the surrounding hydrothermal systems, conducts electricity very well whereas cooled and solidified lava flows don’t. The dense network of magnetotelluric sites on Kilauea will collect data that are used to map the subsurface locations of magma in three dimensions.

Areas of high conductivity beneath the surface show where magma is located beneath Kilauea, including the summit magma reservoir and the pathways from there to Kilauea’s East and Southwest Rift Zones.

The field work will involve setting up sensors to measure the Earth’s magnetic and electric fields at each site. To get information from the greatest depths, data must be acquired continuously for 1 to 5 days.

A 2002 magnetotelluric study of the summit and upper East Rift Zone of Kīlauea volcano showed subsurface conductors in three distinct areas within 3 kilometers of the surface. One was beneath the Kilauea caldera, a second was 1.6 km south of the caldera, and a third was beneath and to the south of Pu’uO’o on the Middle East Rift Zone. The conductive zones south of the summit and Pu’uO’o were within fault zones that may have held electrically conductive saline or hydrothermal fluids. The conductive bodies below the summit and Pu’uO’o likely represent the magma conduit from the summit reservoir to the East Rift Zone that fed the ongoing eruption in 2002.

The 2022-2023 magnetotelluric project will cover almost the entire surface of Kilauea and allow scientists to see more detail about the subsurface plumbing of the Southwest Rift Zone and the lower East Rift Zone that fed the 2018 Puna eruption. These data, combined with the data from an airborne electromagnetic and magnetic survey flown in 2022 (see my post of June 7th, 2022) should give HVO a very detailed computed tomography scan – CAT scan – of the volcano. It is hoped that the subsurface plumbing that fed the 2018 Puna eruption will be mapped in detail.

More details and updates on the progress of the Kilauea subsurface conductivity project can be found here:

https://www.usgs.gov/supplemental-appropriations-for-disaster-recovery-activities/science/2019-kilauea-disaster.

Source : USGS, HVO.

 

Mesure de l’énergie électromagnétique à l’aide d’une boucle de fil de forme ovale de 15 m par 25 m suspendue à 30 m sous un hélicoptère (Source : USGS)

Et si le Gulf Stream s’arrêtait ? // What if the Gulf Sream stopped ?

Une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Geoscience envoie un avertissement et explique que le Gulf Stream, courant de l’Océan Atlantique qui joue un rôle essentiel dans la redistribution de la chaleur dans le système climatique de notre planète, se déplace maintenant plus lentement qu’auparavant.

Les scientifiques pensent que ce ralentissement est en partie lié au réchauffement climatique car la fonte de la glace dans l’Arctique modifie l’équilibre des eaux dans le nord du globe. Son impact peut être observé dans les tempêtes, les vagues de chaleur et l’élévation du niveau de la mer.

Le Gulf Stream fait partie intégrante de la circulation océanique méridienne dans l’Atlantique – Atlantic Meridional Overturning Circulation, ou AMOC. L’auteur de l’article paru dans Yahoo News nous rappelle que le phénomène a été porté à l’attention du public par le film « The Day After Tomorrow » – « Le Jour d’Après » – sorti en 2004 dans lequel le courant océanique s’arrête brusquement, provoquant d’effroyables tempêtes dans le monde, une super tornade à Los Angeles et un mur d’eau qui vient s’écraser sur New York. Il faut toutefois ajouter que si le Gulf Stream devait s’arrêter, le résultat ne serait pas aussi soudain ; les impacts s’étaleraient probablement sur des années, voire des décennies, mais seraient certainement dévastateurs pour notre planète.

Des recherches récentes ont montré que la circulation thermohaline a ralenti d’au moins 15% depuis 1950. Ce ralentissement a probablement déjà un impact sur les systèmes terrestres et on estime que d’ici la fin du siècle la circulation pourrait ralentir de 34% à 45% si la hausse des températures persiste à l’échelle de la planète. Les scientifiques craignent qu’un tel ralentissement fasse atteindre un point de basculement qui rendra la situation irréversible.

La circulation thermohaline dans l’Atlantique est facile à expliquer. Comme l’équateur reçoit beaucoup plus de lumière directe du soleil que les pôles qui sont plus froids, la chaleur s’accumule sous les tropiques. Dans un effort d’équilibre, la Terre envoie cette chaleur vers le nord depuis les tropiques et envoie du froid vers le sud depuis les pôles. C’est comme cela que le vent souffle et que les tempêtes se forment. La plus grande partie de cette chaleur est redistribuée par l’atmosphère, mais le reste est déplacé plus lentement par les océans par le biais de la circulation thermohaline, cet ensemble de courants qui relient les océans du monde. (voir carte ci-dessous)

Grâce à la recherche scientifique, on sait que l’AMOC est le moteur qui pilote cette circulation globale. Il déplace l’eau avec un débit 100 fois supérieur à celui de l’Amazone. Dans l’AMOC, une bande étroite d’eau chaude et salée dans les tropiques près de la Floride – le Gulf Stream – est transportée vers le nord, près de la surface, dans l’Atlantique Nord. Lorsqu’il atteint la région du Groenland, le Gulf Stream se refroidit suffisamment pour devenir plus dense et plus lourd que les eaux environnantes, de sorte qu’il s’enfonce dans les profondeurs océaniques. Cette eau froide est ensuite transportée vers le sud par des courants profonds.

La fonte de la glace et l’afflux d’eau douce qui en résulte dans l’Atlantique Nord constituent un facteur important qui contrôle la vitesse de l’AMOC. En effet, l’eau douce est moins salée, donc moins dense, que l’eau de mer, et elle ne coule pas aussi facilement. S‘il y a trop d’eau douce, l’AMOC perd de son énergie. Selon les scientifiques, c’est probablement ce qui se passe à l’heure actuelle. La cause se trouve dans l’Arctique où la glace fond plus vite à cause du réchauffement climatique d’origine anthropique..

Afin d’évaluer le ralentissement spectaculaire de l’AMOC, les chercheurs ont compilé des données fournies par la nature comme les sédiments océaniques et les carottes de glace remontant à plus de 1000 ans. Ils ont pu ainsi reconstruire l’historique de l’AMOC.

La mutualisation de trois types différents de données a été mise en œuvre pour obtenir des informations sur l’histoire des courants océaniques: 1) les modèles de température dans l’Océan Atlantique, 2) les propriétés de la masse de l’eau sous la surface de l’océan et 3) la taille des grains des sédiments des grands fonds datant de 1600 ans.

Bien que chaque élément de ces données ne soit pas une représentation parfaite de l’évolution de l’AMOC, leur mutualisation a donné une bonne image de la circulation océanique méridienne dans l’Atlantique.

Les résultats de l’étude montrent que l’AMOC a été relativement stable jusqu’à la fin du 19ème siècle. Le premier changement important est intervenu au milieu des années 1800, après le Petit Age Glaciaire entre les années 1400 et 1800.

A la fin du Petit Age Glaciaire vers 1850, les courants océaniques ont commencé à s’affaiblir, avec un deuxième déclin plus marqué après le milieu du 20ème siècle, probablement en raison du réchauffement climatique provoqué par la combustion de combustibles fossiles. Neuf des 11 ensembles de données utilisés dans l’étude ont montré que l’affaiblissement de l’AMOC au 20ème siècle est statistiquement significatif, ce qui prouve que le ralentissement est sans précédent à l’ère moderne.

L’affaiblissement de l’AMOC se répercute déjà sur le système climatique des deux côtés de l’Atlantique. Du côté américain, on observe une augmentation du niveau de la mer dans des lieux comme New York et Boston. En Europe, les effets se font sentir sur les conditions météorologiques avec modification de la trajectoire des tempêtes venant de l’Atlantique, ainsi que les vagues de chaleur.

Selon la dernière étude, ces impacts continueront probablement de s’aggraver avec le réchauffement à venir de la planète, la poursuite du ralentissement de l’AMOC, avec des événements météorologiques plus extrêmes comme un changement de trajectoire des tempêtes hivernales au large de l’Atlantique et des tempêtes potentiellement plus intenses. .

Les auteurs de l’étude pensent que si nous restons en dessous de 2 degrés Celsius de réchauffement climatique, il semble peu probable que l’AMOC s’arrête définitivement. En revanche, si nous atteignons 3 ou 4 degrés de réchauffement, les chances d’arrêt augmenteront. Si l’AMOC s’arrête, il est probable que l’hémisphère nord se refroidira en raison d’une diminution significative de l’arrivée de chaleur tropicale poussée vers le nord.

Toutefois, en l’état actuel des choses, la Science ne sait pas vraiment ce qui se passera si le Gulf Stream cesse de fonctionner.

Source : Yahoo News.

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 A new study published in the journal Nature Geoscience is sending a warning and explains that the Gulf Stream, an influential current system in the Atlantic Ocean, which plays a vital role in redistributing heat throughout our planet’s climate system, is now moving more slowly than before.

Scientists believe that part of this slowing is directly related to global warming, as the melting of the ice at the poles and on the glaciers alters the balance in northern waters. Its impact may be seen in storms, heat waves and sea-level rise.

The Gulf Stream is an integral part of the Atlantic Meridional Overturning Circulation, or AMOC. The author of the article released in Yahoo News reminds us that the phenomenon was made famous in the 2004 film « The Day After Tomorrow, » in which the ocean current abruptly stops, causing immense killer storms around the globe, a super tornado in Los Angeles and a wall of water smashing into New York City. However, if the Gulf Stream were to eventually stop moving, the result would not be sudden, but over years and decades the impacts would certainly be devastating for our planet.

Recent research has shown that the circulation has slowed down by at least 15% since 1950. This slowdown is undoubtedly already having an impact on Earth systems, and by the end of the century it is estimated the circulation may slow by 34% to 45% if we continue to heat the planet. Scientists fear that kind of slowdown would put us dangerously close to tipping points.

Because the equator receives a lot more direct sunlight than the colder poles, heat builds up in the tropics. In an effort to reach balance, the Earth sends this heat northward from the tropics and sends cold south from the poles. This is what causes the wind to blow and storms to form.

The largest part of that heat is redistributed by the atmosphere. But the rest is more slowly moved by the oceans in what is called the Global Ocean Conveyor Belt, a worldwide system of currents connecting the world’s oceans. (see map below)

Through years of scientific research, it has become clear that the AMOC is the engine that drives its operation. It moves water at 100 times the flow of the Amazon river.

In the AMOC, a narrow band of warm, salty water in the tropics near Florida – the Gulf Stream – is carried northward near the surface into the North Atlantic. When it reaches the Greenland region, it cools sufficiently enough to become more dense and heavier than the surrounding waters, at which point it sinks. That cold water is then carried southward in deep water currents.

One important factor that controls the speed of the AMOC is the melting of glacial ice and the resulting influx of fresh water into the North Atlantic. Indeed, fresh water is less salty, and therefore less dense, than sea water, and it does not sink as readily. Too much fresh water means the AMOC loses the sinking part of its engine and thus loses its momentum.

This is what scientists believe is happening now as ice in the Arctic is melting at an accelerating pace due to human-caused climate change.

In order to ascertain just how unprecedented the recent slowing of the AMOC is, the research team compiled proxy data taken mainly from nature’s archives like ocean sediments and ice cores, reaching back over 1,000 years. This helped them reconstruct the flow history of the AMOC.

The team used a combination of three different types of data to obtain information about the history of the ocean currents: temperature patterns in the Atlantic Ocean, subsurface water mass properties, and deep-sea sediment grain sizes, dating back 1,600 years.

While each individual piece of proxy data is not a perfect representation of the AMOC evolution, the combination of them revealed a robust picture of the overturning circulation.

The study results suggest that the AMOC has been relatively stable until the late 19th century. The first significant change happened in the mid 1800s, after the Little Ice Age which spanned from the 1400s to the 1800s.

With the end of the Little Ice Age in about 1850, the ocean currents began to decline, with a second, more drastic decline since the mid-20th century, likely due to global warming from the burning of fossil fuels. Nine of the 11 data-sets used in the study showed that the 20th century AMOC weakening is statistically significant, which provides evidence that the slowdown is unprecedented in the modern era.

The weakening of the AMOC is already reverberating in the climate system on both sides of the Atlantic. On the U.S. side, one observes an enhanced sea level rise in places like New York and Boston. In Europe, evidence shows there are impacts to weather patterns, such as the track of storms coming off the Atlantic as well as heat waves.

According to the latest study, these impacts will likely continue to get worse as the Earth continues to warm and the AMOC slows down even further, with more extreme weather events like a change of the winter storm track coming off the Atlantic and potentially more intense storms.

The authors of the study think that if we stay below 2 degrees Celsius of global warming it seems unlikely that the AMOC will stop, but if we hit 3 or 4 degrees of warming the chances for the stopping rise. If the AMOC halts, it is likely the Northern Hemisphere ill cool due to a significant decrease in tropical heat being pushed northward. But science does not yet know exactly what would happen if the Gulf Stream stopped moving..

Source: Yahoo News.

Source : NOAA

Circulation océanique et climat (1ère partie) // Ocean circulation and climate (Part 1)

Aujourd’hui avec le réchauffement climatique, la crainte n’est plus que le ciel nous tombe sur la tête, mais que la circulation des courants océaniques se modifie, avec de sévères conséquences sur le climat de notre planète. Au cours de mes conférences, j’entends souvent des questions sur cette éventualité.

Ce ne serait pas la première fois que la circulation océanique subirait des modifications. Une nouvelle étude nous donne des précisions intéressantes quand au timing de l’évolution passée de la « circulation océanique méridienne de retournement atlantique », autrement connue sous le nom d’AMOC (Atlantic meridional overturning circulation). Dans l’Océan Atlantique, ce tapis roulant géant transporte les eaux chaudes des tropiques vers l’Atlantique Nord, où elles refroidissent et coulent puis retournent vers le sud dans les profondeurs de l’océan. L’AMOC est ainsi un acteur important du climat mondial, régulant les régimes climatiques dans l’Arctique, en Europe et dans le monde.

A plusieurs reprises, depuis la fin de la dernière glaciation, il y a 20 000 ans, l’AMOC s’est déjà effondré de façon brutale, ramenant le climat à des conditions glaciaires en Europe.

Des indices d’un ralentissement du système sont de plus en plus nombreux et certains scientifiques craignent qu’il puisse avoir des effets majeurs, tels que la baisse des températures en Europe et le réchauffement des eaux au large de la côte est des Etats-Unis, pouvant potentiellement nuire à la pêche et exacerber les ouragans.

Selon les prévisions, le réchauffement de la planète devrait affaiblir l’AMOC mais l’ampleur du changement reste incertaine. La plupart des modèles climatiques prévoient un ralentissement modéré mais pas un arrêt complet de l’AMOC.

Une nouvelle étude publiée dans Nature Communications donne des indications sur la rapidité avec laquelle ces changements ont pu intervenir dans le passé. Une équipe scientifique de l’Observatoire de la Terre Lamont-Doherty de Columbia s’est concentrée sur une zone où l’eau coule de la surface vers le fond de l’Atlantique Nord. D’après les chercheurs, l’AMOC a commencé à s’affaiblir environ 400 ans avant la vague de froid majeure survenue il y a 13 000 ans. Puis l’AMOC a commencé à se renforcer environ 400 ans avant le réchauffement brutal qui s’est produit il y a 11 000 ans. Pour déterminer si les changements passés du transport océanique se produisaient avant ou après les changements brusques de climat qui ont ponctué la dernière déglaciation dans l’hémisphère nord, l’équipe scientifique a rassemblé les données tirées de sédiments au fond de la mer de Norvège, de sédiments lacustres du sud de la Scandinavie et de carottes de glace du Groenland. Les anciennes couches du lac contiennent des plantes en décomposition qui extraient le carbone 14 directement de l’atmosphère, ce qui permet de déterminer l’âge de chaque couche de sédiment du lac. Les auteurs de l’étude ont ensuite fait correspondre les couches de sédiments lacustres aux couches de sédiments marins. Cela a permis de révéler la rapidité avec laquelle l’eau coulait dans cette zone, et donc le processus appelé « formation d’eau profonde » qui est essentiel pour maintenir la circulation de l’AMOC. Pour parachever l’étude, il a fallu analyser les carottes de glace du Groenland et étudier les changements de température et de climat au cours de la même période. C’est ainsi que les chercheurs ont pu mettre en parallèle les changements de la circulation océanique et les changements climatiques.

La comparaison des données des échantillons a révélé que l’AMOC s’est affaibli dans la période qui a précédé la dernière vague de froid majeure de la planète il y a environ 13 000 ans. La circulation océanique a commencé à ralentir environ 400 ans avant la vague de froid, mais une fois que le climat a commencé à changer, les températures au Groenland ont rapidement chuté de 6 degrés environ.

Un schéma similaire est apparu vers la fin de cette vague de froid. Le courant a commencé à se renforcer environ 400 ans avant que l’atmosphère ne commence à se réchauffer de façon spectaculaire, sortant de l’ère glaciaire. Une fois que la déglaciation a commencé, le Groenland s’est réchauffé rapidement : sa température moyenne a augmenté d’environ 8 degrés en l’espace de quelques décennies, ce qui a provoqué la fonte des glaciers et la fonte des glaces de mer dans l’Atlantique Nord.

Source : global-climat.

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Today with global warming, the fear is no longer that the sky may fall on our heads, but that the circulation of ocean currents might change, with severe consequences on the climate of our planet. During my conferences, I often hear questions about this possibility.
This would not be the first time that ocean circulation would undergo modifications. A new study gives us interesting insights as to the timing of the past evolution of AMOC (Atlantic meridional overturning circulation). In the Atlantic Ocean, this giant conveyor transports the warm waters of the tropics to the North Atlantic, where they cool and sink and then return south into the depths of the ocean. AMOC is thus an important player in the global climate, regulating weather patterns in the Arctic, Europe and the world.
On several occasions, since the end of the last glaciation 20,000 years ago, AMOC has already collapsed abruptly, bringing the climate back to glacial conditions in Europe.
There is growing evidence of a slowing down of the system and some scientists fear that it may have major effects, such as lower temperatures in Europe and warmer waters off the east coast of the United States, potentially harmful to fishing and exacerbating hurricanes.
Global warming is predicted to weaken AMOC, but the extent of change remains uncertain. Most climate models predict a moderate slowdown but not a complete shutdown of AMOC.
A new study published in Nature Communications provides insight into how quickly these changes may have occurred in the past. A scientific team from the Lamont-Doherty Earth Observatory in Columbia has focused on an area where water is flowing from the surface to the bottom of the North Atlantic. According to the researchers, AMOC began to weaken about 400 years before the major cold wave of 13,000 years ago. Then AMOC began to strengthen about 400 years before the brutal warming that occurred 11,000 years ago. To determine whether past changes in ocean transport occurred before or after the sudden changes in climate that punctuated the last deglaciation in the northern hemisphere, the scientific team collected sediment data from the bottom of the Norwegian Sea, lake sediments from southern Scandinavia and ice cores from Greenland. The former layers of the lake contain decaying plants that extract Carbon 14 directly from the atmosphere, allowing the age of each lake sediment layer to be determined. The authors of the study then matched lake sediment layers to marine sediment layers. This revealed the speed with which water was flowing into this area, and thus the process called « deep water formation » which is essential to maintain the circulation of AMOC. To complete the study, it was necessary to analyze the ice cores of Greenland and study the changes in temperature and climate during the same period. As a result, researchers have been able to compare changes in ocean circulation with climate change.
The comparison of the sample data revealed that AMOC weakened in the period before the last major cold wave of the planet about 13,000 years ago. Ocean circulation began to slow down about 400 years before the cold wave, but once the climate began to change, temperatures in Greenland quickly dropped by about 6 degrees.
A similar pattern appeared towards the end of this cold snap. The current began to strengthen about 400 years before the atmosphere began to warm up dramatically, coming out of the ice age. Once the deglaciation began, Greenland warmed rapidly: its average temperature increased by about 8 degrees within a few decades, which caused the melting of glaciers and the melting of sea ice in the North Atlantic.
Source: global-climat.

Schéma montrant la circulation thermohaline [Source : GIEC]