Courants marins et climat

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Les courants océaniques à la pointe sud de l'Afrique affectent le climat en Europe

Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Nature, une équipe internationale de chercheurs a envisagé une vision alternative du futur climat européen en tenant compte de l'influence des eaux salées du courant des Aiguilles (Agulhas) sur le réchauffement planétaire.

Le courant des Aiguilles se situe dans le Sud-ouest de l'océan Indien et transporte de l'eau chaude et salée à l'extrémité Sud de l'Afrique. De là, une partie de ces eaux salines s'échappe de la pointe du courant et coule dans l'océan Atlantique sud.

L'équipe, constitué de scientifiques d'Allemagne, des Pays-Bas, d'Espagne et des États-Unis, a étudié comment cet apport d'eau saline de l'océan Indien peut compenser la perte de salinité dans le Nord Atlantique, et ainsi équilibrer le Gulf Stream et le climat européen.

Le Gulf Stream a longtemps été le centre d'intérêt des océanographes et des climatologues car il est la principale raison du climat clément de l'Europe. Ce courant part du Golfe du Mexique, il transporte une quantité d'eaux tropicales chaudes dans le nord de l'Atlantique. Toutefois, nombreux sont ceux qui pensent qu'avec le réchauffement planétaire, l'Atlantique Nord recevra davantage de précipitations. Les glaciers en fonte du Groenland entraîneront une réduction de la salinité des eaux océaniques et les effets du Gulf Stream seront affaiblis, renforçant notamment la sécheresse dans la région méditerranéenne.

Offrant une vision alternative sur les responsabilités climatiques, les scientifiques contribuant à cet article ont contredit les prédictions antérieures en examinant le courant des Aiguilles souvent ignoré.

Ils ont examiné les interactions entre le courant des Aiguilles et le Gulf Stream en utilisant des modèles informatiques climatiques. Pourtant, l'équipe souligne que d'importantes difficultés découlent d'un relevé quotidien de mesures directes de l'écoulement du courant car il est intermittent et de nature variable. De nombreux projets en cours sont impliqués dans le relevé de mesures ; le programme GATEWAYS couvre la trajectoire du courant et ses sources pour différencier les effets dynamiques locaux, les effets des vents à grande échelle et la variabilité en amont.

Les objectifs généraux du projet sont d'étudier la sensibilité du courant des Aiguilles aux climats changeant du passé et son influence sur les climats du sud de l'Afrique. GATEWAYS examinera le transfert de flottabilité vers l'Atlantique de l'écoulement des Aiguilles dans la pointe sud de l'Afrique, ainsi que les modulations de la circulation atlantique par cet écoulement. Ces régions sont examinées par un nombre de projets rassemblant un consortium d'équipes paneuropéennes.

Pour identifier les moteurs du changement climatique, il est essentiel de comprendre la circulation, le mélange et l'interaction des océans mondiaux. Pour ce faire, les chercheurs suggèrent le transfert de l'intérêt de recherche sur l'océan austral et l'écoulement de l'Agulhas en tant que modulateur du comportement de l'océan Atlantique et enfin du climat européen.

Notes
L'objectif de cette étude, partiellement financée dans le cadre du projet GATEWAYS ("Multi-level assessment of ocean-climate dynamics : a gateway to interdisciplinary training and analysis") au titre du domaine Actions Marie Curie du septième programme-cadre (7e PC), était d'étudier l'influence de ce courant sur le climat européen.

Source : Notre Planète Info

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L'atmosphère et l'océan se réchauffent. En conséquence, les courants océaniques se modifient et influent sur le climat... C'est du moins ce que suggèrent des chercheurs norvégiens dans une étude publiée dans la revue Nature Communications.


Les courants océaniques jouent un grand rôle dans le climat, notamment parce qu'ils distribuent la chaleur accumulée à l'équateur vers les pôles. La circulation océanique permanente, dite thermohaline, est dirigée par les variations de salinité et température des différentes masses d'eau. Le Gulf Stream en est l'une des manifestations les plus connues.


Au nord de l'Atlantique, la masse d'eau chaude apportée par ce courant est refroidie et plonge en profondeur. C'est le lieu de formation de l’eau profonde nord-atlantique, qui est à l’origine d’une cellule de circulation méridienne verticale Amoc (Atlantic Meridional Overturning Circulation).


La plongée des eaux de l'Atlantique nord entraîne avec elle une grande quantité de CO₂ anthropique et c'est là l'un des plus grands puits de carbone du monde. Mais dans le contexte actuel de changement climatique, des études ont montré que cette plongée des eaux se ralentissait. En conséquence, c'est toute la circulation méridienne qui est perturbée, le Gulf Stream et l'Amoc. Ces résultats sont toutefois discutés, et finalement les modèles de prévisions océaniques divergent souvent.


Pour améliorer les modèles de prévisions, des chercheurs de Bergen (Norvège) se sont intéressés au climat et à la circulation océanique du mi-Pliocène. En effet, cette période d'échauffement géologique est récente et partage des similitudes avec les prévisions de notre climat futur. La température moyenne mondiale était deux ou trois degrés plus élevée qu'aujourd'hui, une valeur se situant dans la fourchette de prévision du Giec pour la fin du XXI^e siècle. Le niveau de la mer était alors de 10 à 45 m au-dessus du niveau actuel.


Les données montrent que voilà trois millions d'années, il y avait plus de production d'eau profonde nord-atlantique. C'est-à-dire que la circulation profonde était ventilée, il y avait plus d'apports en oxygène. En surface, l'Atlantique nord était plus chaud qu'actuellement. La principale théorie pour expliquer cet état général était un renforcement de la circulation méridienne Amoc.

Toutefois, aucun modèle n'arrivait à simuler les conditions de circulation océanique du mi-Pliocène avec cette théorie. Dans les simulations, la circulation méridienne Amoc est systématiquement affaiblie. Si c'était réellement le cas, les masses d'eau en Antarctique auraient dû être peu ventilées, ce qui n'est pas en accord avec les données. Le problème venait alors soit des modèles soit de la théorie elle-même. Ainsi, pour tenter de résoudre ce problème de divergence entre les données et les simulations, l'équipe scientifique de Bergen a réévalué les observations existantes et utilisé le modèle de prévision norvégien NorESM.

Les résultats des simulations, publiés dans la revue Nature Communications en accès libre, montrent qu'il n'est pas nécessaire que la circulation Amoc soit renforcée pour expliquer que l'eau profonde était plus ventilée. Le moteur de cet état de l'océan est à chercher dans l'océan Austral. La tension du vent zonal (c'est-à-dire la force exercée par la composante du vent parallèle à un cercle de latitude sur la surface de l'océan) et une augmentation de la convergence d'Ekman (une plongée des eaux de surface due aux vents)auraient rapidement renouvelé les masses d'eau profondes dans l'océan. En outre, les températures chaudes de l'Atlantique seraient en fait une réponse directe à des niveaux d'ensoleillement et des niveaux de dioxyde de carbone élevés. Dans un océan plus chaud donc, la circulation océanique est complètement modifiée. Doit-on s'attendre aux mêmes changements pour la fin du XXI^e siècle ?

Une vue schématique des courants marins de la zone nord-atlantique. Tous ne sont pas à la même profondeur, d'où des superpositions. La couleur reflète la température de l'eau. On distingue en rouge et orange la dérive nord-atlantique, prolongement du Gulf Stream ; en bleu, le courant est-groenlandais passant par le détroit du Danemark, parallèle au nouveau courant nord-islandais en rose. L'eau profonde nord-atlantique arrivant en partie de la mer de Norvège est figurée en tirets violets. Curry et Mauritzen


FUTURA SCIENCES 27/2/2013

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Dans les océans, il existe de petits courants temporaires d'une portée d'environ 100 km de diamètre. Or ces phénomènes influencent aussi le temps, selon une étude de l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich parue dans la revue "Nature Geoscience".

Il est connu que les gros courants comme le Gulf Stream ont un impact important sur le climat, relève l'EPFZ dimanche dans un communiqué. Mais les multiples courants de moindre importance, générés par les océans, ont aussi une part d'influence, relèvent Ivy Frenger et Nicolas Gruber à la tête de l'équipe de chercheurs.

Les scientifiques ont analysé durant dix ans 600'000 courants temporaires dans l'océan austral à l'aide de satellites. Ils ont observé que ces courants, selon la température, occasionnent plus ou moins de nuages, vents ou pluies. Leur effet est de peu d'ampleur mais ces courants influencent quand même la variabilité de l'atmosphère et ont dès lors un impact local sur la météo.

Si une tempête se manifeste par exemple au-dessus d'un courant, les pointes de vent ou la direction des intempéries peuvent alors changer. Les chercheurs estiment que les modèles météorologiques devraient à l'avenir intégrer l'analyse de ces courants mineurs.






ROMANDIE 7/7/2013

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Selon une étude, des courants entraînent cycliquement une énorme quantité d'énergie dans les entrailles de l'océan. Assez pour atténuer la hausse des températures.

Depuis la fin des années 1990, les climatologues constatent le ralentissement du réchauffement de l'atmosphère. Selon les estimations du Groupe d'experts intergouvernementaux sur l'évolution du climat (Giec), le rythme du réchauffement de 1998 à 2012 s'établit à 0,05 °C1. Soit beaucoup moins que les 0,12 °C d'augmentation moyenne du thermomètre à chaque décennie depuis 1951. Certains n'ont d'ailleurs pas hésité à voir dans cette quasi "pause climatique" la confirmation des thèses climato-sceptiques. Une conclusion hâtive, dans la mesure où les autres signes du changement climatique (fonte des glaces, montée du niveau des mers) n'ont, eux, pas du tout faibli.

euronews (en français) 15/5/2014

Surtout, l'effet de serre, dopé par le rejet des gaz produits par l'activité humaine, a continué sur cette période à capturer davantage de chaleur. Où est passée cette énergie, si l'atmosphère ne l'a conservée que de manière résiduelle ? La question obsède la communauté scientifique, qui a déjà proposé de nombreuses pistes d'explication, comme une baisse ponctuelle de l'activité solaire, la pollution atmosphérique qui joue le rôle d'écran ou encore une activité volcanique importante, type Eyjafjallajökull. Mais la majeure partie des hypothèses penche plutôt du côté des océans. Ce sont eux qui absorbent 93 % de la chaleur qui n'est pas renvoyée vers l'espace contre... un petit 1 % accumulé dans l'atmosphère (les 6 % restant réchauffent le sol, banquise et glaciers compris).

L'océan Pacifique et ses événements périodiques comme El Niño et la Niña - qui, respectivement, réchauffent et refroidissent l'air - semblent des coupables idéaux. Mais selon une étude sino-américaine publiée vendredi dans la revue Science, les causes profondes de ce ralentissement sont plutôt à chercher du côté de l'Atlantique. "Pas une semaine ne passe sans une nouvelle explication sur la pause climatique", rappelle Ka-Kit Tung, professeur de mathématiques appliquées à l'Université de Washington et coauteur de cette étude. À son tour de se jeter dans le grand bain : ses travaux concluent qu'une partie de la chaleur échangée entre la surface de l'océan Atlantique et l'atmosphère descend dans les profondeurs marines, emportée par un cycle naturel de courants.

 L'étude sino-américaine conclut que les entrailles de l'Atlantique jouent le rôle d'un important réservoir de chaleur, qui se remplit et se vide tous les 20 à 35 ans. Jean-Marie LIOT / hemis.fr

"Cette découverte est une surprise, car cette théorie des courants entraînant la chaleur vers les fonds océaniques pointait plutôt vers le Pacifique comme principale source de la chaleur manquante", corrige le chercheur, qui base ses travaux sur des relevés de températures jusqu'à 1 500 mètres de profondeur. Les courants responsables de cette "disparition" de la chaleur circulent entre les pôles Nord et Sud. Tous les "20 à 35 ans", quand leur salinité devient trop importante, ces courants, plus denses donc plus lourds, couleraient sous les eaux restées plus douces au large de l'Islande, faisant des entrailles de l'Atlantique et des eaux australes un puissant réservoir de chaleur. Les chercheurs estiment que le ralentissement du réchauffement de l'atmosphère au début du siècle coïncide justement avec le début d'une phase de refroidissement engendrée par ces courants atlantiques.

 Comme on peut le voir sur ce graphique, les phases de réchauffement des eaux profondes de l'Atlantique (figure 3) correspondent à des phases de plateau dans l'élévation des températures atmosphériques (figure 1). Xianyao Chen et Ka-Kit Tung

En tout, un surplus d'énergie de 0,69 x 10(23) joules a été ainsi séquestré depuis 1999 entre - 300 et - 1 500 mètres sous la surface de cet océan. Soit plus que la quantité absorbée par tous les autres océans sur les quatorze dernières années et assez, selon les auteurs, pour être le frein principal à la hausse des températures terrestres. Pour Ka-Kit Tung, le phénomène pourrait encore durer une dizaine d'années avant que ce "réservoir à chaleur" se vide à nouveau : "Quand cette variabilité interne du climat, responsable de l'actuelle pause, s'inversera, et elle s'inversera, un nouvel épisode d'accélération du réchauffement climatique devrait suivre", lâche-t-il.

La hausse du thermomètre pourrait alors franchir un nouveau seuil, comme régulièrement depuis le début du siècle dernier. Selon le Giec, nous avons gagné 0,85 °C entre 1880 et 2012. D'ici la fin du XXIe siècle, cette progression, qui devra désormais prendre en compte le rôle tampon de l'océan Atlantique, atteindrait en moyenne 2 °C, avec des conséquences en cascade sur nos modes de vie actuels.

1 - Prendre comme année de référence 1998, particulièrement chaude à cause d'un épisode El Niño, favorise beaucoup l'interprétation d'une "pause climatique" depuis quinze ans.

Le Point 22/8/2014

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Après un réchauffement rapide à la fin du XXe siècle avec l'accumulation des gaz à effet de serre, la température terrestre reste depuis quasi inchangée. Ce phénomène résulte de courants dans l'océan Atlantique, affirme une nouvelle recherche.

Plus d'une dizaine de théories ont été avancées pour expliquer cet apparent paradoxe dont s'emparent les climato-sceptiques pour mettre en doute la réalité du changement climatique.

Parmi ces hypothèses, il y a les effets de la pollution qui fait écran aux rayons solaires, un regain d'activité volcanique et des tâches sur le soleil, notent les auteurs de la recherche de l'université de Washington à Seattle, publiée jeudi dans la revue américaine "Science".

Selon leurs travaux, la chaleur ne reste pas à la surface de l'Atlantique, elle descend dans les profondeurs, transportée par un cycle naturel des courants. "Un grand nombre de recherches faites précédemment se concentraient sur les symptômes à la surface de la Terre", relève Ka-Kit Tung, le principal auteur.

"Nous nous sommes concentrés sur des observations dans les fonds océaniques", précise-t-il. L'étude montre qu'un courant se déplaçant lentement dans l'Atlantique, qui véhicule la chaleur entre les deux pôles, a accéléré au début du XXIe siècle, précipitant la chaleur absorbée par les eaux en surface à 1500 mètres de profondeur.

La plupart des études précédentes portaient sur la variabilité à court terme ou des particules dans l'eau pouvant bloquer les rayons solaires sans pouvoir expliquer la chaleur accumulée manquante depuis plus d'une décennie.

Selon les données historiques, ces courants changent tous les 30 ans avec une alternance de cycles produisant des eaux de surface plus chaudes et plus froides quand la chaleur est transportée vers le fond.

Selon ces chercheurs, le réchauffement rapide du climat lors des trois dernières décennies du XXe siècle peut être attribué pour 50% aux gaz à effet de serre et pour le reste au cycle de ces courants dans l'Atlantique, qui ont maintenu plus de chaleur dans les eaux de surface.

Romandie 30/8/2014