Present-day ocean circulation constrains divergent overturning futures
Cette étude démontre que, bien qu'une forte remontée d'eaux dans l'océan Austral suggère qu'il est peu probable que la circulation méridienne de retournement de l'Atlantique subisse un affaiblissement extrême sous des émissions modérées, la circulation de retournement mondiale demeure vulnérable à une réorganisation significative, incluant un potentiel renversement du retournement Indo-Pacifique d'ici 2100.
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L'océan n'est pas une masse d'eau statique ; c'est un vaste tapis roulant à mouvement lent qui fait circuler la chaleur, les nutriments et le carbone autour du globe. Dans l'Atlantique, une partie majeure de ce système, connue sous le nom de circulation méridienne de retournement de l'Atlantique, transporte l'eau chaude vers le nord et l'eau froide vers le sud. Les scientifiques savent depuis longtemps que ce courant ralentit à mesure que la planète se réchauffe, ceant la crainte qu'il ne s'affaiblisse si radicalement qu'il cesse totalement de fonctionner. Un tel effondrement aurait des conséquences graves, provoquant potentiellement un refroidissement rapide dans le nord-ouest de l'Europe et perturbant les écosystèmes marins à travers le monde. Cependant, prédire exactement à quel point ce courant pourrait s'affaiblir, ou s'il franchira un jour un point de non-retour, est resté l'un des défis les plus difficiles de la science climatique. Différents modèles informatiques ont produit des réponses contradictoires, certains suggérant qu'un arrêt total est possible au cours de ce siècle, tandis que d'autres suggèrent que le système est plus résilient.
Une nouvelle étude menée par des chercheurs du UK Met Office et de l'Université d'Exeter offre un moyen de trier ces prédictions contradictoires en examinant l'état actuel de l'océan. L'équipe s'est concentrée sur les voies que prend l'eau profonde pour revenir à la surface, un processus essentiel pour maintenir le mouvement du tapis roulant. Ils ont découvert que la force de l'upwelling (remontée d'eau) dans l'océan Austral — la masse d'eau géante entourant l'Antarctique — agit comme un puissant prédicteur de l'avenir du courant atlantique. En analysant les données océaniques réelles et en les comparant à des dizaines de modèles climatiques, les chercheurs ont découvert que l'océan actuel montre déjà des signes de résilience. L'upwelling actuel dans l'océan Austral est suffisamment fort pour suggérer que le courant atlantique est peu susceptible de s'effondrer dans un état extrêmement faible sous des niveaux de réchauffement climatique modérés. Cette conclusion remet en question les récentes projections alarmistes qui suggéraient qu'un point de bascule pourrait être franchi d'ici le milieu du siècle, indiquant plutôt que, bien que le système change, un arrêt total est moins probable que ce que certains craignaient.
Les chercheurs n'ont pas seulement examiné l'Atlantique de manière isolée ; ils ont examiné l'ensemble du système mondial. Ils ont réalisé que les voies de retour de l'océan sont interconnectées. Lorsque l'eau profonde s'enfonce dans l'Atlantique Nord, elle doit éventuellement remonter à la surface quelque part ailleurs pour compléter la boucle. Dans de nombreux modèles climatiques, ce voyage de retour se fait par deux routes principales : l'une par l'océan Indo-Pacifique et l'autre par l'océan Austral. L'étude révèle que la force de la route de l'océan Austral aujourd'hui détermine la probabilité qu'un modèle prédise un échec catastrophique du courant atlantique. Les modèles qui présentent un upwelling fort dans l'océan Austral aujourd'hui sont ceux qui maintiennent le courant atlantique stable, même sous un réchauffement extrême. À l'inverse, les modèles avec un upwelling faible dans l'océan Austral sont ceux qui prédisent un effondrement.
Lorsque l'équipe a appliqué ses conclusions aux observations réelles de l'océan moderne, les résultats ont été clairs. L'océan réel possède une force d'upwelling de l'océan Austral d'environ 14,3 Sverdrups (une unité de débit de volume égale à un million de mètres cubes par seconde). Cette force observée est supérieure à la moyenne des modèles climatiques qui prédisent un effondrement. Parce que l'ocquean réel se situe plus près de l'extrémité « forte » du spectre, l'étude suggère que les modèles prédisant un affaiblissement extrême du courant atlantique sont probablement trop pessimistes. Sous des scénarios d'émissions modérées, où le réchauffement climatique est maintenu dans certaines limites, le courant atlantique devrait s'affaiblir mais pas jusqu'au point de l'effondrement. La probabilité d'un refroidissement spectaculaire en Europe qui accompagnerait un tel effondrement est donc plus faible que ce que suggéraient certaines études.
Cependant, l'étude délivre également un avertissement crucial : éviter un effondrement total ne signifie pas que l'océan restera inchangé. Bien que le courant atlantique puisse être plus stable que redouté, la circulation mondiale subit une réorganisation majeure. Les chercheurs ont découvert que la voie de retour par l'océan Indo-Pacifique est actuellement très faible, mesurant seulement environ 3,0 Sverdrups. Cette faiblesse rend le système hautement susceptible d'un autre type de changement : un renversement de la circulation dans l'Indo-Pacifique. Dans de nombreux modèles, ce renversement se produit même dans des scénarios à faibles émissions, bien avant que le courant atlantique n'atteigne un point critique. Lorsque ce renversement se produit, il redirige le flux d'eau profonde, modifiant la façon dont la chaleur et les nutriments sont distribués à travers le globe.
Cette réorganisation est un risque distinct de l'effondrement du courant atlantique. L'étude indique que, parce que la voie réelle de l'Indo-Pacifique est faible, notre océan est en fait très vulnérable à ce changement. Un tel changement pourrait avoir des effets profonds sur la chimie de l'océan et la vie marine, même si le courant atlantique lui-même reste fonctionnel. La recherche souligne que l'océan est une machine complexe et interconnectée où la stabilité dans une partie ne garantit pas la stabilité dans une autre. L'état actuel de l'océan Austral agit comme un bouclier contre le pire scénario pour l'Atlantique, mais la faiblesse de la voie de l'Indo-Pacifique laisse le système mondial ouvert à une reconfiguration significative.
Les auteurs sont arrivés à ces conclusions en entraînant des algorithmes informatiques sur une vaste collection de modèles climatiques, leur apprenant à reconnaître les motifs entre l'état actuel de l'océan et son comportement futur. Ils ont ensuite testé ces motifs par rapport aux données réelles collectées entre 2005 et 2024. La cohérence entre les données observées et les modèles les plus stables donne aux chercheurs confiance dans leur évaluation. Bien qu'ils reconnaissent que des scénarios de réchauffement extrême pourraient encore surmonter cette résilience naturelle, leur travail offre une vision plus ancrée dans la réalité. Il suggère que la force actuelle de l'océan est un meilleur guide pour son avenir que les prédictions les plus extrêmes des modèles. Le courant atlantique est susceptible de s'affaiblir, mais les preuves indiquent un avenir où il reste une partie fonctionnelle du système climatique mondial, alors même que d'autres parties de la circulation océanique se déplacent et s'adaptent à un monde qui se réchauffe.
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