Le réchauffement climatique et les abysses de l’océan
Les recherches qui ont suivi ont montré que l’ouverture était maintenue par la remontée d’eaux relativement chaudes depuis des kilomètres sous la surface, qui libéraient ainsi la chaleur des profondeurs océaniques. Mais la polynya - de la taille de la Nouvelle Zélande - n’est pas réapparue en presque 40 ans depuis sa fermeture, et les scientifiques la considèrent depuis comme un événement naturellement rare.
Une nouvelle Ă©tude menĂ©e par des chercheurs de l’UniversitĂ© Ă山ǿĽé suggère cependant une nouvelle explication: la polynya des annĂ©es 1970 pourrait avoir Ă©tĂ© le dernier soubresaut de ce qui Ă©tait auparavant un phĂ©nomène plus courant dans l’ocĂ©an Austral, et qui est maintenant supprimĂ© par les effets du changement climatique sur la salinitĂ© de l’ocĂ©an.
Les chercheurs de Ă山ǿĽé, en collaboration avec des collègues de l’UniversitĂ© de Pennsylvanie, ont analysĂ© des dizaines de milliers de mesures prises par des navires et des flotteurs autonomes dans l’ocĂ©an autour de l’Antarctique pendant 60 ans. Leur Ă©tude, qui vient d’être publiĂ©e dans Nature Climate Change, montre que la surface de l’ocĂ©an est devenue rĂ©gulièrement moins salĂ©e depuis les annĂ©es 1950. Cette couche d’eau douce Ă la surface de l’ocĂ©an empĂŞche le mĂ©lange avec les eaux chaudes en dessous. En consĂ©quence, la chaleur de l’ocĂ©an profond est incapable d’atteindre la surface et de faire ainsi fondre la banquise Antarctique.
“Les eaux profondes ne sont mĂ©langĂ©es directement jusqu’à la surface qu’en quelques petites rĂ©gions de l’ocĂ©an global, donc cela a effectivement fermĂ© un des principaux conduits par lesquels la chaleur de l’ocĂ©an profond peut s’échapper,” explique Casimir de Lavergne, rĂ©cemment diplĂ´mĂ© du programme de maĂ®trise de Ă山ǿĽé en sciences de l’atmosphère et des ocĂ©ans et premier auteur de l’article.
Les scientifiques ont aussi examiné la dernière génération de modèles de climat, qui prévoient une augmentation des précipitations sur l’océan Austral avec la hausse du dioxyde de carbone atmosphérique. “Ceci est en accord avec les observations, et avec un principe bien établi selon lequel une planète qui se réchauffe voit les régions sèches devenir plus sèches et les régions humides devenir plus humides,” ajoute Jaime Palter, professeur au Département des sciences de l’atmosphère et des océans et co-auteur de l’étude. “De fait, l’océan Austral polaire - en tant que région humide - est devenu plus humide. Et en réponse à la baisse de salinité de l’océan de surface, les polynyas simulées par les modèles disparaissent également.” Dans l’ocean réel, la fonte des glaciers du continent Antarctique - exempte des modèles - a aussi ajouté de l’eau douce à l’océan, renforçant potentiellement la pellicule d’eau douce.
Cette nouvelle Ă©tude pourrait aussi aider Ă expliquer un mystère scientifique. Il a Ă©tĂ© rĂ©cemment dĂ©couvert que les eaux antarctiques de fond, qui remplissent la couche la plus profonde de l’ocĂ©an mondial, ont rĂ©trĂ©ci au cours des quelques dernières dĂ©cennies. “Ces rĂ©sultats peuvent fournir une explication Ă ces observations,” prĂ©cise le co-auteur de l’étude, Eric Galbraith, professeur au DĂ©partement des sciences de la terre et des planètes de Ă山ǿĽé. “Les eaux exposĂ©es Ă l’air polaire dans la polynya deviennent très froides, ce qui les rend très denses, de sorte qu’elles plongent vers le fond pour devenir les eaux antarctiques de fond qui se rĂ©pandent d’un bout Ă l’autre de l’ocĂ©an. Cette source d’eau dense Ă©tait Ă©gale Ă au moins deux fois le dĂ©bit de toutes les rivières du monde cumulĂ©es, mais avec la surface recouverte par de l’eau douce, elle s’est vue supprimĂ©e.”Ěý
“Bien que notre analyse suggère que c’est peu probable, il est toujours possible que la polynya géante parvienne à réapparaître au cours du siècle prochain,” ajoute Galbraith. “Si c’est le cas, des quantités considérables de chaleur et de carbone seront relâchées depuis l’océan profond vers l’atmosphere, dans une impulsion de réchauffement.“
Cette recherche a été financée par la Stephen and Anastasia Mysak Graduate Fellowship in Atmospheric and Oceanic Sciences, par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), par l’Institut canadien de recherches avancées (ICRA) et par les infrastructures de calcul fournies par la la Fondation canadienne pour l’innovation et Calcul Canada.
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Pour consulter l’article 'Cessation of deep convection in the open Southern Ocean under anthropogenic climate change' :
PHOTO: Iceberg flottant au nord de la mer de Weddell en Ă©tĂ©. Une couche de glace de mer recouvre chaque hiver l'ensemble de la mer de Weddell depuis la fermeture de la polynya en 1976. (Eric Galbraith)Ěý
SECOND IMAGE: La banquise hivernale (blanc) entourant l'Antarctique est visible sur cette image issue de données satellite des années 1974-1976. L'aire sombre dans la partie supérieure de l'image montre l'extension de la polynya de la mer de Weddell au cours des hivers polaires de ces années. (Casimir de Lavergne; NSIDC)