Gulf Stream - État d'urgence

Table des matières

Dernière modification le 28-7-2022 à 17:41:40

Le podcast

Temps de lecture 6:17 minutes

Qu’est-ce ?

Le Gulf Stream est une partie de la circulation mondiale des courants océaniques. Il a la particularité d’être la partie la plus rapide de cette circulation, jusqu’à 2 m/s(( www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Weather_EN/SEMSM2L1YHH_0.html )). La variation de la température et la salinité(( ocean-climate.org/?page_id=3811 )) modifient la densité (ou masse volumique) de l’eau. Cette modification de densité provoque un plongeon de l’eau “plus lourde” dans le fond de l’océan et c’est le moteur de la circulation “lente” des courants marins. Cette circulation est en phase de ralentissement.

La circulation océanique c’est quoi ?

La circulation océanique participe à la répartition de la chaleur sur l’ensemble du globe. Il permet également le brassage des eaux de l’océan, emportant de l’oxygène et du CO2 dans les couches profondes. On estime qu’une goutte d’eau met 1000-1500 ans pour faire le “tour de la boucle”.

Review of geophysic T. Kuhlbrodt(( agupubs.onlinelibrary.wiley.com/action/doSearch?ContribAuthorStored=Kuhlbrodt%2C+T ))

Aux pôles, la température de l’eau baisse par son contact avec l’air froid et sec. La salinité, elle, augmente lorsque la glace se forme, excluant le sel qui reste dans l’eau résiduelle. C’est donc en hiver et lors de la formation de la glace que ce phénomène est le plus aigu.

Pour tenir compte d’autres paramètres que la salinité et la température uniquement, il a été défini l’acronyme MOC: Meridional Overturning Circulation (circulation méridienne de retournement) et AMOC pour sa partie Atlantique.

Le débit d’eau se mesure en SverdrupUnité de mesure des courants océaniques en million de m/s (10 m/s) (1 million de m³/s). Valeur actuelle pour l’Atlantique est de l’ordre de 15 Sv. On estime la diminution globale d’ici 2100 entre -20% et -80%¹.

Vue en coupe du flux atlantique AMOCAtlantic Meridional Overturning Circulation (circulation méridienne de retournement dans l’océan Atlantique). C'est la partie atlantique de la circulation mondiale des eaux de surfaces et profondes de l'océan. Ce courant est aussi appelé Gulf Stream.

Ce schéma en deux dimensions illustre de manière simplifiée la CMR et ses impacts sur les grands flux air-mer et le transport de chaleur, d’oxygèneLe dioxygène, communément nommé oxygène, est une substance constituée de molécules O2 (constituées chacune de deux atomes d'oxygène). Gazeux dans les conditions normales de température et de pression, incolore, inodore et insipide, il participe à des réactions d'oxydoréduction, essentiellement la combustion, la corrosion et la respiration. Le dioxygène est l'une des formes allotropiques de l'oxygène. L'appellation « oxygène » sans autre précision est ambiguë parce que ce terme peut désigner l'élément oxygène (O) ou bien le gaz oxygène (O2). (O₂ ), de carbone anthropique (C_ANTH) et naturel (C_NAT). Les bassins de haute latitude, tels que l’Atlantique nord, sont des régions de fortes pertes de chaleur, et de fort stockage de C_ANTH, de C_NAT et d’O₂ . Les remontées d’eaux dans l’océan austral mènent simultanément à des émissions de C_NAT, des captures de C_ANTH, et des ventilations d’O₂ , car les eaux profondes remontées sont pauvres en O₂ et riches en carbone inorganique dissous (DIC). La zone équatoriale est une région d’intenses remontées d’eaux froides et riches en DIC et nutriments, menant à un stockage de chaleur, une production biologique et un dégazage thermique d’O₂ intensifiés, ainsi qu’à de grosses émissions de C_NAT. [AABWAntarctic bottom water (AABW) : L' eau de fond de l'Antarctique ( AABW ) est un type de masse d'eau dans l' océan Austral entourant l' Antarctique avec des températures allant de −0,8 à 2 ° C (35 ° F), des salinités de 34,6 à 34,7 psu (unité de salinité pratique).
L'unité de salinité pratique ou psu (practical salinity unit), est une unité utilisée pour décrire la propriété salée de l'eau, soit la salinité. Ce n'est pas la seule, on trouve aussi le pss (practical salinity scale), ou la partie par milliers (‰). = eaux profondes de l’AntarctiqueDes 7 continents terrestres, l’Antarctique est le plus méridionale. S’articulant autour du pôle Sud, il est recouvert à 98% de glace, qui peut atteindre plusieurs kilomètres d’épaisseur et représente 70% des réserves d'eau douce de la planète. Avec des précipitations de 200 mm en moyenne par an, l’Antarctique est un grand désert. Les températures oscillent entre -90°C min. à l'intérieur des terres en hiver à 15°C max. près des côtes en été.; NADWNorth Atlantic Deep Water (NADW) : Les eaux profondes de l'Atlantique Nord ( NADW ) sont une masse d'eau profonde formée dans l' océan Atlantique Nord . La circulation thermohaline (correctement décrite comme la circulation de renversement méridien) des océans du monde implique l'écoulement des eaux de surface chaudes de l'hémisphère sud vers l'Atlantique Nord. L'eau qui coule vers le nord se modifie par évaporation et se mélange avec d'autres masses d'eau, ce qui entraîne une salinité accrue. Lorsque cette eau atteint l'Atlantique Nord, elle se refroidit et coule par convection, en raison de sa température réduite et de sa salinité accrue, ce qui entraîne une densité accrue. NADW est l'écoulement de cette couche épaisse et profonde, qui peut être détectée par sa salinité élevée, sa teneur élevée en oxygène, ses minima de nutriments son C / C, et les chlorofluorocarbures (CFC) = eaux profondes de l’Atlantique nord; IDW = eaux profondes de l’Océan Indien; PDWLa remontée d'eau1 (upwelling en anglais) est un phénomène océanographique qui se produit lorsque de forts vents marins (généralement des vents saisonniers) poussent l'eau de surface des océans, laissant ainsi un vide où peuvent remonter les eaux de fond et avec elles une quantité importante de nutriments.
= eaux profondes du Pacifique; AAIWAntarctic Intermediate Water (AAIW) : L'eau intermédiaire antarctique (AAIW) est une masse d'eau froide et de salinité relativement faible trouvée principalement à des profondeurs intermédiaires dans l' océan Austral . L'AAIW est formé à la surface de l'océan dans la zone de convergence antarctique ou plus communément appelée zone du front polaire antarctique . Cette zone de convergence est normalement située entre 50 ° S et 60 ° S, c'est donc là que la quasi-totalité de l'AAIW est formée. = eaux antarctiques Intermédiaires; SAMWSubantarctic mode water (SAMW) : L'eau en mode subantarctique (SAMW) est une masse d'eau importante dans les océans de la Terre. Il se forme près du front subantarctique sur le flanc nord du courant circumpolaire antarctique . La densité de surface de l'eau en mode subantarctique varie entre environ 1026,0 et 1027,0 kg / m et le cœur de cette masse d'eau est souvent identifié comme une région de stratification particulièrement faible. = eaux modales subantarctiques]. © B. Delorme et Y. Eddebbar²

ocean-climate.org : PDFs complets(( Document « Les interactions entre l’océan et le climat (8 fiches) » source-ocean-climate-org-ocean.pdf ))

Pourquoi est-ce important ?

La disparition progressive des calottes polaires(( www.climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-change-minimum-arctic-sea-ice-extent )) va diminuer ce puissant moteur de brassage des masses d’eau. Cela peut supprimer la différence de température que l’on constate à des latitudes identiques, entre la France et le Canada par exemple, pour une même latitude:

St-John(( fr.wikipedia.org/wiki/Climat_du_Canada )) 47°34’03’’ : min janvier -7 °C ; max juillet 20.2 moy annuelle: 8.62°C
Brest(( fr.climate-data.org/europe/france/bretagne/brest-5620/ )) 48°23’27’’ : min janvier 4 °C ; max juillet 19.5 ; moy annuelle: 11.1°C
Alors que Brest est légèrement plus au nord que St-John.

Ce brassage est également un puits de carbone, puisque le CO2 dissous dans l’eau de surface est enfouis pour plusieurs centaines d’années. C’est encore une source de nutriments (sels minéraux) disponibles issus des profondeurs, très importante dans les zones de remontée d’eau pour toute la chaîne alimentaire marine. Les zones d’Upwelling (remontée d’eau) représentent seulement 3% de la surface de la mer, mais fournissent 40% des prises de pêche(( studylibfr.com/doc/429515/les-dossiers-th%C3%A9matiques-de-l-ird-les-grands-%C3%A9cosyst%C3%A8mes )). A noter que le vent près des côtes est également un moteur de ces remontées d’eau, parfois très saisonnières.

Image infrarougeComme la terre ne gagne ou ne perd que très peu de matière, c’est par le rayonnement que les échanges énergétiques se produisent, en gain (réception de rayonnement) comme en perte (émission de rayonnement). La lumière infrarouge est une partie de la lumière invisible, mais que l’on peut sentir avec notre peau (effet d’échauffement ressenti à l’approche d’un objet chaud). en hiver (NASA)

Circulation AMOC et évolution, University College London(( science.sciencemag.org/content/348/6241/1255575.full ))

Quelle question est actuellement en suspens?

On a beaucoup de peine à connaître le futur de cette variation, si la diminution est depuis 2000 en moyenne de 0.5 Sv par an, certaines études tablent sur une chute plus abrupte (effondrement ?) de ce flux de chaleur vers l’Europe. Cela peut être une bonne chose sous l’angle de la température, mais un ralentissement du brassage des eaux profondes des océans va diminuer les apports en nutriments dans les zones de remontée d’eau et ainsi mettre à mal les ressources halieutiques (pêche) mondiale. Ces ressources sont déjà exploitées au-delà des limites pour une grande partie d’entre-elle, 34.2% des ressources exploitées de manière “non durable” selon la FAO(( www.fao.org/3/ca9231fr/CA9231FR.pdf )).

Quoi de neuf ?

Mise à jour 22.09.2021

Longtemps, les chercheurs ont presque tout ignoré des variations du jet-stream, ce courant de vents qui influe sur la météo de l’Europe. Aujourd’hui, des travaux fournissent de précieuses informations sur la manière dont il a naturellement évolué par le passé. Des informations qui ont de quoi inquiéter pour notre avenir.

« Nous savons que des variations du jet-stream polaire peuvent avoir de graves conséquences sur nos sociétés. En se décalant vers le nord, le courant-jet emporte, par exemple, l’humidité avec lui et accentue les sécheresses. La grande différence avec ce qui a pu se produire par le passé, c’est qu’avec le réchauffement climatique anthropique, le phénomène pourrait devenir permanent. Mais si nos travaux sonnent comme un avertissement de plus, nous voulons souligner que nous avons encore la possibilité de contrôler les choses » Matthew Osman

Lire l’article : futura-sciences.com

Et pour la Suisse

La diminution des ressources mondiales de nourriture va poser des problèmes graves aux populations, y compris celles des pays riches. De plus, le régime de précipitations de l’hémisphère nord(( www.nature.com/articles/d41586-018-04086-4 )) va être affecté par une modification substantielle de la circulation océanique. Enfin, toute modification rapide du climat entraîne une mise sous pression de la biodiversité. Chaque diminution de la variété des espèces affaiblit un peu plus la capacité de la biosphère à surmonter le stress qu’on lui fait subir et met en péril notre propre survie.