"Le changement climatique pourrait accélérer la circulation océanique : depuis les années 1990, la vitesse du vent s’est accélérée, ce qui accroit le maelstrom ou tourbillon dans les eaux marines" par Carolyn Gramling

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Le changement climatique pourrait accélérer la circulation océanique : depuis les années 1990, la vitesse du vent s’est accélérée, ce qui accroit le maelstrom ou tourbillon dans les eaux marines

L’article d’origine de Carolyn Gramling a été publié le 06 février 2020 par Science Newssous le titre « Climate change may be speeding up ocean circulation  » et il est accessible sur ce site : https://www.sciencenews.org/article/climate-change-speeding-up-ocean-circulation?utm_source=email&utm_medium=email&utm_campaign=latest-newsletter-v2&utm_source=Latest_Headlines&utm_medium=email&utm_campaign=Latest_Headlines

[Selon Wikipédia, « Un maelstrom, ou maelström (souvent connu sous le nom de « trou noir de l’océan »), est un puissant tourbillon qui se forme dans une étendue d’eau. Il peut être créé par un courant de marée ou par le courant d’un fleuve. La puissance des tourbillons des marées tend à être exagérée1, jusqu’à prendre les proportions mythiques d’entonnoirs dont aucun bateau ne pourrait sortir. Il existe peu d’histoires de navires d’une taille importante aspirés par un maelstrom, bien que des embarcations plus petites puissent toutefois être en danger2. Les histoires racontées par Paul Diacre, Edgar Allan Poe ou Jules Verne sont entièrement fictives. Au sens figuré, un maelstrom est un mouvement d’agitation intense qui entraine irrésistiblement… » - Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Maelstrom ].

Les flotteurs Argo, comme celui-ci déployé dans l’océan Austral, mesurent la température de l’eau, la salinité et les vitesses actuelles. Les données de ces flotteurs suggèrent que la circulation océanique s’est accélérée. Projet SOCCOM / Cara Nissen / Flickr (CC BY 2.0)

La vitesse des vents s’accroit dans le monde entier, ce qui fait tourner, tourbillonner les eaux de surface des océans un peu plus rapidement, selon les chercheurs. Une nouvelle analyse de l’énergie cinétique de l’océan, mesurée par des milliers de flotteurs à travers le monde, suggère que la circulation océanique de surface s’accélère depuis le début des années 1990.

Une partie de cette circulation accélérée peut être due à des modèles océan-atmosphère naturellement récurrents, tels que l’oscillation décennale du Pacifique, ont rapporté les chercheurs le 05 février 200 dans la revue scientifique ‘Science Advances. Mais l’accélération est plus grande que ce qui peut être attribué à la seule variabilité naturelle - suggérant que le réchauffement climatique pourrait également jouer un rôle, explique une équipe dirigée par l’océanographe Shijian Hu de l’Académie chinoise des sciences de Qingdao.

D’après Wikipédia, « L’oscillation décennale du Pacifique (ODP) (en anglais Pacific decadal oscillation (PDO)) est une variation de la température de surface de la mer dans le bassin de l’océan Pacifique qui déplace la trajectoire des systèmes météorologiques de manière cyclique sur une période de plusieurs décennies, habituellement de 20 à 30 ans. L’ODP est repérée par le déplacement d’une large zone chaude ou froide, de la température de surface de la mer au nord de 20° N…]

[On peut aussi consulter : La variabilité climatique : l’exemple de l’Oscillation nord-atlantique - 30-10-2018].

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Le système connecté de courants massifs qui tourbillonnent entre les océans du monde, parfois appelé la bande transporteuse du Grand Océan [ou circulation thermohaline], redistribue la chaleur et les nutriments dans le monde entier et a un effet puissant sur le climat. Les vents dominent le mélange dans l’océan de surface : les vents dominants sous les tropiques, par exemple, peuvent repousser les masses d’eau, permettant aux eaux plus profondes et riches en nutriments de monter en surface.

[Circulation thermohaline – Selon Wikipédia, « La circulation thermohaline est la circulation océanique engendrée par les différences de densité (masse volumique) de l’eau de mer. Ces différences de densité proviennent des écarts de température et de salinité des masses d’eau, d’où le terme de thermo — pour température — et halin — pour salinité. Température, salinité et densité sont reliés par la fonction d’état1 de l’eau de mer. Les eaux refroidies et salées plongent au niveau des hautes latitudes dans l’Atlantique-Nord (Norvège, Groenland, et mer du Labrador) et descendent vers le sud, à des profondeurs comprises entre 1 et 3 km, formant l’eau profonde Nord-Atlantique. La remontée de ces eaux se fait principalement par mélange vertical dans tout l’océan. On estime qu’une molécule d’eau fait ce circuit entier en environ 1 000/1 500 ans. Il existe également des zones de formation d’eau dense dans l’océan Austral, au niveau des mers de Ross et de Weddell2. Dans la réalité, il est difficile de séparer la circulation engendrée par les gradients de densité seuls des autres sources de mouvement des masses d’eau, telles que le vent ou les marées3. Pour étudier cette circulation à grande échelle, les scientifiques préfèrent donc utiliser une notion mieux définie : la circulation méridienne de retournement ou MOC pour « Meridional Overturning Circulation »3. La circulation thermohaline a des conséquences encore mal estimées aujourd’hui sur le climat… »

Voir le schéma de la circulation thermohaline mondiale qui correspond au couplage de plusieurs cellules de convection océaniques et participe à la redistribution de la chaleur.

Lire le média sur l’animation de la circulation thermohaline. Source de l’article complet : https://fr.wikipedia.org/wiki/Circulation_thermohaline

[On peut également consulter ceci : Définition de circulation thermohaline]

[Et puis voir aussi la vidéo 4:18 de TED-Ed : Comment les courants océaniques fonctionnent-ils ? - Jennifer Verduin – (En anglais avec texte en français) -
Translated by Guillaume Rouy - Reviewed by Anne-Sophie Matichard ].

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Dans l’océan profond, les différences de densité de l’eau dues au sel et à la chaleur maintiennent le courant (SN : 1/4/17). Par exemple, dans l’océan Atlantique Nord, les courants de surface transportent la chaleur au nord des tropiques, aidant ainsi à garder le nord-ouest de l’Europe plus chaud. Lorsque les eaux arrivent dans la mer du Labrador, elles se refroidissent, coulent puis s’écoulent vers le sud, gardant le tapis roulant continuer son chemin.

La manière dont le changement climatique pourrait affecter cette circulation de renversement méridionale de l’Atlantique, ou AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation), a fait la une des journaux, car certaines simulations ont prédit que le réchauffement climatique entraînerait un ralentissement qui pourrait éventuellement entraîner un refroidissement majeur en Europe. En 2018, le paléoocéanographies David Thornley de l’Université College London et ses collègues ont rapporté des preuves que l’AMOC s’était affaibli au cours des 150 dernières années, bien que la question reste encore incertaine (SN : 1/31/19). [Voir l’article Climate change might not slow ocean circulation as much as thought  : Observations over 21 months cast doubt on ideas of what drives Atlantic Ocean ‘conveyor belt’…]

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Mais la nouvelle étude se concentre sur « la quantité de tourbillonnement autour des eaux océaniques supérieures due au vent », plutôt que sur la vitesse de cette circulation renversée, explique Thornalley, qui n’était pas impliqué dans ce travail de recherche.

On prévoit depuis longtemps que le réchauffement climatique ralentit la vitesse des vents mondiaux, appelée « arrêt global ». En effet, les pôles se réchauffent plus rapidement que la région équatoriale, et un gradient de température plus faible entre les deux zones pourrait entraîner des vents plus faibles (SN : 16/03/18).

[Voir l’article What we can and can’t say about Arctic warming and U.S. winters By Carolyn Gramling March 16, 2018].

Mais des études récentes, comme un rapport publié en novembre 2019 dans ‘Nature Climate Change’, suggèrent que la vitesse des vents dans le monde s’est en fait accélérée, au moins depuis environ 2010.

La nouvelle étude suggère que les vents ont en fait augmenté au-dessus des océans pendant plusieurs décennies, conduisant aux eaux de surface à tourbillonnement plus rapidement, en particulier sous les tropiques. L’étude a utilisé des données collectées par plus de 3.000 flotteurs Argo, qui mesurent la température, la salinité et la vitesse des courants jusqu’à environ 2.000 mètres, dans les océans du monde entier. Ensuite, l’équipe a combiné ces données avec une variété de simulations climatiques pour calculer le changement d’énergie cinétique - énergie du mouvement du vent qui est transféré à l’eau - dans cette partie supérieure de l’océan.

Chacune des analyses effectuées par l’équipe a montré la même tendance : en moyenne dans le monde, il y a eu une nette augmentation de l’énergie cinétique à partir de 1990 environ.

Les nouvelles analyses des vitesses du vent proviennent de satellites, de navires et d’autres données précédemment collectées et analysées par d’autres scientifiques. L’équipe a considéré un coupable possible pour ces vents changeants : le commencement (à la fin des années 1990) d’une phase « froide » d’un modèle océan-atmosphère semblable à El Niño, appelé Oscillation décennale du Pacifique, qui peut apporter des vents plus forts aux tropiques. Mais, selon les chercheurs, l’accélération observée est beaucoup plus importante que ce qui serait attendu de la variabilité naturelle seule, ce qui suggère qu’elle fait partie d’une tendance à plus long terme.

[Rappel - Selon Wikipédia, « L’oscillation décennale du Pacifique (ODP) (en anglais Pacific decadal oscillation (PDO)) est une variation de la température de surface de la mer dans le bassin de l’océan Pacifique qui déplace la trajectoire des systèmes météorologiques de manière cyclique sur une période de plusieurs décennies, habituellement de 20 à 30 ans. L’ODP est repérée par le déplacement d’une large zone chaude ou froide, de la température de surface de la mer au nord de 20° N… » - Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Oscillation_d%C3%A9cennale_du_Pacifique ].

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L’équipe de recherche a découvert que les simulations d’augmentation des émissions de gaz à effet de serre au cours des deux dernières décennies produisent une augmentation similaire des vents, ce qui suggère que le changement climatique pourrait également accélérer les vents.

[Voir aussi 13 conséquences concrètes du réchauffement climatique Par Emilie Jardin - Mis à jour le 26/01/2020 à 08:37 Publié le 26/01/2020 à 06:36. Source . Consulter également à l’occasion la description du média CNews].

Citations

S. Hu et al. Deep-reaching acceleration of global mean ocean circulation over the past two decades. Science Advances. Published online February 5, 2020. doi : 10.1126/sciadv.aax7727.

Z. Zeng et al. A reversal in global terrestrial stilling and its implications for wind energy production. Nature Climate Change. Vol. 9, December 2019, p. 979. doi : 10.1038/s41558-019-0622-6.

About / à propos de Carolyn Gramling photo

Carolyn Gramling is the earth & climate writer. She has bachelor’s degrees in geology and European history and a Ph.D. in marine geochemistry from MIT and the Woods Hole Oceanographic Institution.

Carolyn Gramling est l’auteure d’articles sur la Terre et le climat. Elle détient des licences en géologie et en histoire européenne, ainsi qu’un doctorat en géochimie marine du MIT - Massachusetts Institute of Technologyet de la Woods Hole Oceanographic Institution.

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Traduction avec ajout de compléments et intégration de liens hypertextes : Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant 24/02/2020

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