Circulation de l’océan mondial. Crédit : NASA
Cette découverte pourrait aider à affiner la modélisation du climat.
Des scientifiques de l’Université de Sydney ont utilisé les archives géologiques des grands fonds marins pour découvrir que le réchauffement climatique passé a accéléré la circulation des grands fonds. C’est l’un des chaînons manquants pour prédire comment le changement climatique futur peut affecter la chaleur et la capture du carbone par les océans.
Des scientifiques de l’Université de Sydney ont utilisé les archives géologiques des profondeurs marines pour découvrir que le réchauffement climatique passé a accéléré la circulation océanique profonde.
C’est l’un des chaînons manquants pour prédire comment le changement climatique futur peut affecter la capture de la chaleur et du carbone par les océans : des courants océaniques plus vigoureux facilitent le “mélange” du carbone et de la chaleur.
“Jusqu’à présent, l’océan a absorbé un quart des émissions anthropiques de CO2 et plus de 90 % de l’excès de chaleur associé”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Adriana Dutkiewicz, du groupe EarthByte de l’école de géosciences de l’université de Sydney.
Les organismes marins microscopiques appelés plancton utilisent ce carbone dissous pour construire leur coquille. Après leur mort, ils coulent au fond de la mer et séquestrent le carbone. Ces dépôts sédimentaires constituent le plus grand puits de carbone de la planète.
Les auteurs notent que les observations et les modèles climatiques ont été utilisés alternativement pour soutenir que la circulation océanique profonde pourrait ralentir ou accélérer pendant le réchauffement climatique. Cette incohérence constitue un problème pour la modélisation des tendances climatiques futures et la nouvelle étude, publiée aujourd’hui dans le journal de référence Géologiecontribue à résoudre cette controverse.
“Les données satellitaires généralement utilisées pour alimenter les modèles océaniques ne couvrent que quelques décennies, ce qui entraîne une mauvaise compréhension de la variabilité océanique à plus long terme. Cela nous a incités à examiner les archives géologiques des eaux profondes pour déchiffrer ces changements”, a déclaré M. Dutkiewicz.
Les données scientifiques de forage océanique recueillies depuis plus d’un demi-siècle constituent une mine d’or pour cartographier les courants marins profonds. M. Dutkiewicz et son co-auteur, le professeur Dietmar Müller, ont compilé les données de plus de 200 sites de forage pour cartographier les sédiments des grands fonds, qui peuvent indiquer la vitesse des courants.
“Une rupture dans la sédimentation indique des courants profonds vigoureux, tandis qu’une accumulation continue de sédiments indique des conditions plus calmes”, a déclaré le professeur Müller. “La combinaison de ces données avec les reconstitutions des bassins océaniques a permis aux géologues de suivre où et quand ces ruptures de sédiments se sont produites.”
Le refroidissement global du passé a entraîné des courants léthargiques
Les cartes indiquent qu’au cours des 13 derniers millions d’années, alors que la Terre s’est progressivement refroidie et que les calottes glaciaires intérieures se sont étendues, les ruptures de sédiments sont progressivement devenues moins fréquentes – un signe révélateur de la lenteur de la circulation en eaux profondes.
En revanche, pendant la période de “climat de serre” qui a immédiatement précédé, avec des températures mondiales de 3 à 4°C supérieures à celles d’aujourd’hui, la circulation en eaux profondes était nettement plus vigoureuse.
“Avance rapide jusqu’à aujourd’hui, des études indépendantes utilisant des données satellitaires suggèrent que la circulation océanique à grande échelle et tourbillons océaniques sont devenus plus intenses au cours des deux ou trois dernières décennies de réchauffement climatique, ce qui confirme nos résultats”, a déclaré le professeur Müller.
Un autre site étude récenteportant sur les fonds océaniques autour de la Nouvelle-Zélande, a révélé que la production de coquillages conservés sous forme de sédiments carbonatés était plus élevée pendant les anciennes périodes de réchauffement climatique, malgré l’acidification des océans à cette époque.
Le Dr Dutkiewicz a ajouté : “La combinaison de leurs résultats avec les nôtres nous amène à conclure que les océans plus chauds ont non seulement une circulation profonde plus vigoureuse, mais sont potentiellement aussi plus efficaces pour stocker le carbone.”
Pourtant, les auteurs ont averti que nous devons mieux comprendre comment la capacité de l’océan à stocker la chaleur et le dioxyde de carbone sera affectée par le réchauffement futur. “Une analyse plus complète de l’histoire géologique des bassins océaniques est nécessaire pour le vérifier”, a déclaré le Dr Dutkiewicz.
Référence : “Deep-sea hiatuses track the vigor of Cenozoic ocean bottom currents” par Adriana Dutkiewicz et Dietmar Müller, 24 mars 2022, Géologie.
DOI : 10.1130/G49810.1
Cette recherche a été soutenue par la bourse Future Fellowship du Conseil australien de la recherche (FT190100829) et par AuScope.
