Le gulf stream peut-il s’arrêter ?

thedayaftertomorrow

Le film catastrophe « The Day After Tomorrow » (2004) montrait l’Europe et l’Amérique du Nord plongées dans un nouvel âge de glace du jour au lendemain à la suite d’un arrêt du Gulf Stream.  Hypothèse plausible ou science fiction ?

Le Gulf Stream peut-il s’arrêter ?

Interrogé sur cette question par le magazine The Economist le 28 septembre 2006, l’éminent océanographe américain Carl Wunsch [1]fournit une réponse sans ambigüités :

…Le Gulf Stream est un phénomène piloté par le vent : tant que le soleil réchauffera la Terre et que celle-ci continuera à tourner, nous aurons des vents, et donc le Gulf Stream (de même un courant Kuroshio dans le Pacifique, Agulhas dans l’Océan Indien, etc.)…

… Le vent est le principal mécanisme de transport de la chaleur dans l’océan forçant des courants qui poussent l’eau chaude vers les pôles, l’eau froide vers l’équateur.

La focalisation sur un arrêt quasi-impossible du Gulf Stream est une distraction improductive, conclut-il.

Pas d’inquiétude du côté du Gulf Stream, qu’en est-il du MOC (« meridional overturning circulation »)[2]

Il existe une circulation océanique profonde dite thermohaline dépendante des variations de densité de l’océan (température et salinité étant les 2 paramètres déterminant la densité de l’eau de mer).

Circulacion_termohalina_03

Le mécanisme est le suivant :

Lorsque les eaux de surface deviennent plus denses que les eaux qu’elles surmontent, elles s’enfoncent jusqu’à la profondeur correspondant à leur équilibre hydrostatique.

C’est ce phénomène de convection que l’on observe en Mer du Groenland dans l’ Atlantique Nord où les eaux de surface plongent jusqu’à une profondeur de 3 500 mètres.

La convection en Mer du Groenland crée un « appel d’eau » (estimé à un débit d’environ 15 millions de m3 par seconde) contribuant au transport de chaleur des régions équatoriales vers les hautes latitudes.

Que la convection en Mer du Groenland et la circulation thermohaline ralentissent ou s’arrêtent et c’est tout ou partie du flux de chaleur équivalent à ces 15 millions de mètres cube par seconde qui sont perdus pour l’Atlantique nord provoquant alors un refroidissement significatif de ces régions.

La circulation thermohaline peut-elle s’arrêter ?

En théorie, elle peut s’affaiblir : une élévation de la température de l’océan alliée à une diminution de sa teneur en sel (due aux précipitations et à le fonte des glaces) diminuerait la densité de l’eau de mer contribuant à l’occultation de la formation d’eaux profondes et à une diminution de la circulation thermohaline.

Les courants chauds vers le nord seraient bloqués par cet excès d’eau douce : la « route des eaux chaudes » qui donnent à l’Europe son climat doux et tempéré pourrait alors être fermée.

L’alerte de 2004

Selon l’océanographe Harry Bryden, du Centre national d’océanographie de Southampton, le courant atlantique aurait subi un arrêt temporaire de 10 jours en novembre de 2004,

Harry Bryden a présenté ces résultats lors d’une conférence à Birmingham sur le changement climatique rapide en octobre 2006.

Le Guardian a rendu compte de cette conférence dans un article du  27 octobre 2006 [3]sous le titre suivant :

 « Comment le changement climatique pourrait refroidir la Grande Bretagne : pas encore un nouvel âge mais le Gulf stream s’affaiblit »

Le Professeur Martin Visbeck océanographe allemand qui participait à la  conférence  de Birmingham a tenu à rectifier les propos de son collègue par une lettre au Guardian  du 30 octobre 2066 [4] :

 Certains modèles climatiques ont suggéré que dans le cadre d’un réchauffement mondial, la circulation de renversement (qui n’est qu’une fraction du Gulf Stream majoritairement contrôlé par les vents), pourrait considérablement ralentir. Si cela arrive, il réduirait le réchauffement de l’atmosphère dans les zones côtières.

 Mais dans tous les scénarios, le refroidissement induit par la circulation de l’océan ne parviendrait pas à annuler le réchauffement (global). Ainsi, aucun modèle ne prévoit un « nouvel âge de glace ».

 Le consensus actuel est une réduction de 25 à 30% du renversement de l’océan en 2100 et aucune tendance décelable pour les 20 prochaines années.

 Lors de la conférence plus de 95% des scientifiques a conclu qu’aucun changement significatif de la circulation de l’Atlantique n’a été observé à ce jour ; seulement un peu de variabilité.

 Harry Bryden a montré une courte période sans flux vers le sud apparent dans les profondeurs. Mais il a également indiqué qu’il n’y a pas d’explication à cela, suggérant qu’il pourrait s’agir d’un artefact de l’analyse[5]. En aucune façon, il a présenté cette « étrangeté » comme indiquant quoi que ce soit d’alarmant.

 Une publication de Harry Bryden dans Nature l’an dernier a affirmé que « la comparaison suggère que la circulation de retournement dans l’Atlantique méridional a ralenti d’environ 30 pour cent entre 1957 et 2004 ».

 Cette affirmation est contestable. Il est étrange qu’un tel effondrement n’ait pas produit de refroidissement du climat Européen dans la mesure où les modèles climatiques prévoient une chute des températures de 4°C en cas d’arrêt complet du système.

Commentaires de Carl Wunsch

A propos de la conférence de Birmingham, ou plutôt du compte rendu qu’en a fait le Guardian, Carl Wunsch fait les commentaires suivants [6].

…Certaines des histoires qui se racontent à propos de l’océan bien que fantaisistes se sont imposées dans la conscience publique comme des « vérités », et commencent à influencer les décideurs publics…

…Parmi les déformations les plus gênants maintenant largement acceptées il faut inclure l’idée que la circulation de l’océan est une simple « tapis roulant » et que le Gulf Stream menacerait de s’arrêter…

…Beaucoup d’autres articles « faisant non sens » ont été publiés malheureusement sans beaucoup de réaction de la communauté scientifique…

… L’Union Européenne apparemment convaincue que le Gulf Stream est sur le point de disparaître, est en train de dépenser plusieurs dizaines de millions de dollars pour surveiller la circulation de l’Atlantique Nord.

Que dit le rapport du GIEC  de 2013 (AR5) ?

 Il est très probable que la circulation méridienne océanique de retournement de l’Atlantique (AMOC) va s’affaiblir au cours du XXIe siècle.

Les estimations les plus probables pour le déclin de l’AMOC vont de 11 % à 34 % selon les scénarios d’augmentation d’émission de gaz à effet de serre.

Toutefois, l’AMOC pourrait augmenter au cours de certaines décennies en raison de l’importante variabilité naturelle interne.

Il est très improbable que l’AMOC subisse une transition brutale ou s’effondre au cours du XXIe siècle. Le degré de confiance est faible en ce qui concerne l’évaluation de l’évolution de l’AMOC après le XXIe siècle, en raison du nombre limité d’analyses et du caractère ambigu des résultats.

Cependant, un effondrement après le XXIe siècle en raison d’un réchauffement important et prolongé ne peut être exclu.

[1] (http://www.economist.com/node/7963571 ) – Carl Wunsch était professeur d’Océanographie physique au MIT jusqu’à son départ à la retraite en 2013

[2] Comme cette circulation globale est également influencée par le vent, il est de plus en plus fréquent de l’appeler circulation méridienne de retournement (meridional overturning circulation, MOC).

[3] http://www.theguardian.com/environment/2006/oct/27/science.climatechange

[4] http://www.theguardian.com/environment/2006/oct/30/guardianletters.climatechange

[5] Note de l’auteur de cet article : La circulation thermohaline est si lente (quelques millimètres par seconde), qu’elle échappe aux mesures  directes. Les eaux profondes de l’Atlantique Nord observées aujourd’hui reflète les conditions climatiques qui existaient du temps de Louis XIV ! (Atmosphère, océan et Climat – Ed Belin page 146)

[6] Notes on the Ocean Circulation for Climate Understanding – 10 November 2006 (http://ocean.mit.edu/~cwunsch/papersonline/oceanandclimatelectures.pdf)

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