Un affaiblissement du système de courants de l’océan Atlantique, l’AMOC, pourrait accélérer le réchauffement climatique

Une analyse des fluctuations naturelles passées de l’intensité de la circulation méridienne de retournement de l’Atlantique (AMOC, selon son acronyme anglais) montre que, durant les périodes où l’AMOC était forte, l’océan et la planète dans son ensemble perdaient de la chaleur. Lorsque l’AMOC était faible, l’océan et la planète dans leur ensemble accumulaient au contraire davantage de chaleur.

Qu’est-ce que l’AMOC ?

L’AMOC — en anglais Atlantic Meridional Overturning Circulation, ou circulation méridienne de retournement de l’Atlantique — est un vaste système de courants océaniques qui fonctionne comme un immense tapis roulant.

« L’AMOC fonctionne comme une soupape thermique qui contrôle le bilan énergétique de la planète », a déclaré Christo Buizert, paléoclimatologue à l’Université d’État de l’Oregon et auteur principal de l’étude, récemment publiée dans Nature Geoscience.

Le rôle de l’AMOC et ses variations

Les chercheurs savent depuis longtemps que l’AMOC joue un rôle important dans le transport de la chaleur par les courants océaniques à l’échelle mondiale. Si l’AMOC est restée forte au cours des 11 700 dernières années, depuis la fin de la dernière période glaciaire, de nombreux modèles climatiques prévoient un affaiblissement futur de l’AMOC sous l’effet du changement climatique d’origine humaine.

Selon Buizert, professeur associé au College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences de l’Université d’État de l’Oregon (OSU), cet affaiblissement de l’AMOC accentuerait le réchauffement climatique. L’effet le plus direct de cet affaiblissement serait un refroidissement de l’Atlantique Nord et des régions environnantes, notamment du Groenland.

« Cependant, lorsque nous élargissons notre perspective et que nous observons la planète dans son ensemble, la quantité totale de chaleur augmente en réalité », a déclaré Buizert.

Des recherches antérieures ont montré que, lors de chacune des périodes glaciaires qu’a connues la Terre entre il y a 11 700 ans et 2,7 millions d’années, l’AMOC a connu une série de changements brusques, appelés événements de Dansgaard-Oeschger. Ces changements soudains constituent probablement l’un des meilleurs exemples de « points de bascule » climatiques : des seuils critiques qui, lorsqu’ils sont franchis, entraînent un changement climatique brutal et potentiellement irréversible.

La nouvelle étude montre qu’au lieu d’une simple redistribution de la chaleur, il se produit en réalité une augmentation nette de la chaleur stockée par les océans à l’échelle mondiale.

« Pour donner un ordre de grandeur, les épisodes d’affaiblissement de l’AMOC au cours de la dernière période glaciaire ont provoqué un réchauffement équivalent à celui que produiraient aujourd’hui 25 ppm de dioxyde de carbone. Cela correspond à environ 10 années d’émissions humaines. »

Pour parvenir à ces conclusions, les chercheurs ont élaboré un nouveau cadre d’analyse en utilisant des simulations de changements brusques de l’AMOC issues de trois modèles climatiques différents. Dans chacun de ces modèles, ils ont suivi la manière dont la chaleur se déplace dans les océans ainsi que la quantité de chaleur perdue ou gagnée par la planète dans son ensemble.

L’océan absorbe en permanence la chaleur issue du rayonnement solaire, principalement dans les tropiques. Lorsque l’AMOC est intense, cette chaleur est transportée par les courants océaniques vers l’Atlantique Nord, où elle est libérée dans l’atmosphère par un processus appelé convection océanique profonde.

La nouvelle étude montre que lorsque l’AMOC s’affaiblit, cette chaleur s’accumule à l’intérieur de l’océan, y compris dans l’Atlantique Nord. Seule une fine couche superficielle de l’Atlantique Nord se refroidit, tandis que le reste de l’océan se réchauffe.

« C’est comme si l’ensemble de l’océan agissait comme un immense réservoir de chaleur », a déclaré Buizert. L’AMOC agit comme une soupape qui contrôle la quantité de cette chaleur pouvant s’échapper.

Un point positif

« Nos recherches montrent également que, dans un monde plus chaud, l’AMOC tend à être plus stable, ce qui laisse penser que ces points de bascule pourraient ne pas se produire à l’avenir », a déclaré Buizert. « Le changement climatique entraînerait un affaiblissement futur de l’AMOC, mais celle-ci pourrait ensuite se rétablir. Un effondrement irréversible de l’AMOC pourrait donc ne pas se produire. Des recherches supplémentaires sont toutefois nécessaires pour mieux comprendre sa stabilité future. »

Selon Buizert, les études portant sur les variations naturelles de l’AMOC survenues dans le passé ne constituent pas une comparaison parfaite avec les changements climatiques actuels. Mais plus les chercheurs en apprendront sur le passé, mieux ils pourront comprendre à quoi pourrait ressembler l’avenir.

Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour mieux comprendre le rôle que joue l’évolution de l’AMOC dans les régimes météorologiques et climatiques à travers le monde.