Une nouvelle étude révèle le rôle essentiel de la distribution de sel océanique dans la régulation du climat mondial, reliant les périodes de refroidissement historiques telles que le Petit Âge Glaciaire aux changements de salinité et de circulation océaniques. Cette recherche met l’accent sur l’interconnectivité des régions tropicales et subpolaires et sur l’importance du mouvement du sel dans le maintien de la stabilité climatique de l’hémisphère nord.
L’étude examine le lien entre la salinité, les courants océaniques et le climat.
Des chercheurs de l’Université Dalhousie au Canada, du Centre GEOMAR Helmholtz pour la recherche océanique de Kiel, de l’Institut Alfred Wegener, du Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine (AWI) et du MARUM – Centre des sciences de l’environnement marin de l’Université de Brême ont découvert le rôle vital que joue le la distribution du sel par les courants océaniques joue un rôle dans la régulation du climat mondial.
Leur nouvelle étude s’est penchée sur les anomalies climatiques naturelles, telles que le Petit Âge Glaciaire, une période allant du XVe au milieu du XIXe siècle qui a entraîné de graves conséquences telles que de mauvaises récoltes, la famine et les maladies en Europe. Bien que cette période fasse l’objet de nombreuses recherches, les mécanismes climatiques sous-jacents à cette période font encore l’objet de débats.
« L’examen des anomalies climatiques naturelles récentes aide à comprendre les processus et les mécanismes que le réchauffement climatique induit par l’homme peut déclencher », explique le Dr Anastasia Zhuravleva, auteur principal de l’étude. Elle a été étudiante au doctorat à GEOMAR et a reçu le prix Annette Barthelt pour sa thèse en 2019. Elle a ensuite travaillé comme chercheuse postdoctorale à GEOMAR et à l’Université Dalhousie, où l’étude a été complétée.
Importance de l’Atlantique Tropical
« Les chercheurs considèrent souvent l’augmentation de l’étendue de la glace de mer et le dessalement dans l’Atlantique Nord subpolaire comme des déclencheurs possibles des périodes froides passées, mais les processus dans l’Atlantique tropical semblent être tout aussi importants », explique le Dr Zhuravleva. « En fait, contrairement aux latitudes nord et moyennes, il existe peu d’informations sur ces événements climatiques récents dans l’Atlantique subtropical-tropical et sur leur impact sur les régions de l’hémisphère nord », ajoute le Dr Henning Bauch, paléoclimatologue à l’AWI et au GEOMAR. , co-initiateur et co-auteur de l’étude. « C’est là qu’interviennent nos recherches. »
Alors, que s’est-il passé dans l’Atlantique tropical lors d’anomalies climatiques historiques, et comment les changements potentiels ont-ils pu affecter la circulation océanique et le climat beaucoup plus au nord ? Pour répondre à ces questions, l’équipe a travaillé sur un profil sédimentaire du sud des Caraïbes et a reconstitué la salinité et la température des eaux de surface au cours des 1 700 dernières années. Les chercheurs ont notamment déterminé la composition isotopique et élémentaire des coquilles calcaires du plancton.
Les anomalies climatiques et leur impact
Les résultats montrent un refroidissement d’environ 1°C durant le Petit Âge Glaciaire. « Il s’agit d’un changement de température important pour cette région », déclare le Dr Mahyar Mohtadi, co-auteur de l’étude et chef du groupe Variabilité climatique aux basses latitudes au MARUM. « Il convient particulièrement de noter l’apparition d’un autre refroidissement prononcé aux VIIIe et IXe siècles. Les températures plus froides dans l’océan tropical, par ailleurs chaud, ont entraîné une baisse des précipitations régionales, ce qui a coïncidé avec de graves sécheresses dans la péninsule du Yucatan et le déclin de la culture maya classique.
En outre, les chercheurs ont découvert que les anomalies climatiques froides dans l’Atlantique Nord subpolaire et en Europe s’accompagnaient d’une circulation océanique plus faible et d’une salinité accrue dans les Caraïbes. « L’advection, ou le mouvement du sel tropical vers les hautes latitudes septentrionales, est essentielle au maintien de densités de surface élevées dans l’Atlantique Nord subpolaire. C’est une condition préalable à la stabilité globale de la circulation océanique à grande échelle, y compris le transfert de l’eau chaude du Gulf Stream, responsable des températures douces en Europe », explique le Dr Bauch.
Les données sur le passé historique permettent ainsi une reconstitution de la connexion à travers l’Atlantique Nord. Le refroidissement initial peut être provoqué par des éruptions volcaniques, une faible activité solaire et des rétroactions entre la glace de mer et l’océan au nord. La nouvelle étude prouve qu’une diminution du mouvement du sel vers les hautes latitudes septentrionales amplifiera et prolongera ces événements climatiques. À l’inverse, le lent mouvement des anomalies de salinité positives en provenance des tropiques finira par augmenter la densité à la surface de l’Atlantique Nord subpolaire. Cela pourrait favoriser le transport de chaleur vers le nord par les courants océaniques, entraînant des températures plus douces en Europe et en Amérique du Nord.
« Une telle réaction de salinité est connue grâce aux modèles et a été supposée pour le Petit Âge Glaciaire. Cependant, en l’absence de données sur les océans tropicaux, ces hypothèses reposent sur des enregistrements de précipitations moins directs », explique le Dr Zhuravleva.
Il existe des preuves que le Gulf Stream s’affaiblit et que le réchauffement induit par l’activité humaine en est probablement la cause. Ce qui est sûr, c’est que les conséquences de ce changement seront mondiales. La question de savoir dans quelle mesure les différents mécanismes climatiques interagissent reste une question ouverte. Cette étude confirme désormais que le transport sud-nord du sel est un facteur clé des processus impliqués.
