Des recherches récentes mettent en évidence un impact évident de l’activité humaine sur les températures de surface de la mer (SST), révélant des changements significatifs dans les cycles de température saisonniers liés aux activités humaines. Cette étude, utilisant divers ensembles de données d'observation et modèles climatiques, identifie les gaz à effet de serre comme les principaux moteurs de ces changements, qui ont de profondes implications sur les écosystèmes marins, le rôle de l'océan en tant que puits de carbone et les modèles climatiques mondiaux.
Les affirmations selon lesquelles le changement climatique se produit naturellement entrent en conflit avec les tendances récentes des températures des océans, qui témoignent de l’influence humaine.
De nouvelles recherches océaniques fournissent des preuves claires de l’« empreinte » humaine sur le changement climatique et montrent que des signaux spécifiques provenant des activités humaines ont modifié l’amplitude du cycle saisonnier des températures de surface de la mer (SST).
« Il s’agit d’une preuve révolutionnaire qu’il existe un signal de changement climatique d’origine humaine dans les températures des océans associé au CO.2 augmente », selon le co-auteur Benjamin Santer, scientifique adjoint et éminent chercheur du département d'océanographie physique de l'Institut océanographique de Woods Hole (WHOI).
« Nous montrons qu’un signal d’origine humaine dans le cycle saisonnier de la température de surface de la mer (SST) a émergé du bruit de la variabilité naturelle. Les modèles géographiques de changements dans l'amplitude du cycle saisonnier de la SST (SSTAC) révèlent deux caractéristiques distinctives : une augmentation aux latitudes moyennes de l'hémisphère Nord liée aux changements de profondeur des couches mélangées, et un modèle dipolaire robuste entre 40°S et 55°S qui est principalement dû par les changements de vent en surface », selon la nouvelle étude publiée dans Changement climatique.
« Les preuves que nous avons trouvées sont très claires. Notre recherche est basée sur quatre ensembles de données d’observation différentes sur la température des océans à la surface de la mer. Nous avons analysé les données de divers systèmes de surveillance, y compris les enregistrements satellite et les mesures océaniques que WHOI collecte à partir de navires et de flotteurs depuis 1950. Toutes ces données ont fourni la même histoire et la même conclusion : que le signal d'origine humaine dans le SSTAC est très fort. et présente un modèle très distinctif », a rapporté le co-auteur principal, le Dr Jia-Rui Shi, postdoctorant à WHOI.
Preuves à l’appui et implications
Le modèle de changement SSTAC prévu par le modèle est identifiable avec une confiance statistique élevée dans quatre produits SST observés différents et dans 51 réalisations de modèles individuels de l'évolution historique du climat. Les simulations avec des changements historiques dans le forçage individuel révèlent que l'augmentation des gaz à effet de serre est le principal moteur des changements dans le SSTAC, avec des contributions plus faibles mais distinctes du forçage anthropique des aérosols et de l'ozone.
Vagues sur l'océan Pacifique. Crédit : Hannah Piecuch, Institution océanographique de Woods Hole
La recherche a été motivée par les travaux antérieurs de Santer, qui travaille sur les empreintes climatiques depuis plus de 30 ans. Des études antérieures utilisaient des enregistrements satellite pour identifier les empreintes digitales humaines dans le cycle saisonnier changeant de la température moyenne à supérieure de la troposphère. Cependant, il s’agit de la première étude d’empreintes digitales révélant des modèles détaillés de changement climatique dans les températures saisonnières de surface de la mer.
Changement climatique et impacts océaniques
« L’amplitude du cycle saisonnier de la température de surface de la mer change et devient plus forte. L’une de nos plus grandes découvertes est que le réchauffement est plus important en été qu’en hiver. Dans les hémisphères nord et sud, les profondeurs des couches mélangées de l’océan deviennent de plus en plus minces, ce qui peut amplifier considérablement les températures estivales », a déclaré Shi. « Le réchauffement dans l’hémisphère nord est plus extrême, associé à des bassins océaniques de plus petite taille. Dans l’hémisphère sud, nous avons découvert que les changements de température à la surface de la mer sont largement dus aux changements de vent provoqués par le réchauffement atmosphérique.
« Cette recherche réfute les affirmations selon lesquelles les changements récents de température sont naturels, qu’ils soient dus au Soleil ou aux cycles internes du système climatique. Une explication naturelle est pratiquement impossible en ce qui concerne ce que nous observons ici : les changements dans les températures saisonnières de l’océan », a déclaré Santer. « Cette recherche exclut en outre l'affirmation selon laquelle nous n'avons pas besoin de traiter sérieusement le changement climatique parce qu'il est naturel. »
Conséquences sociétales et environnementales
« Cette empreinte humaine robuste dans le cycle saisonnier de la température de la surface des océans devrait avoir des impacts de grande envergure sur les écosystèmes marins. Cela peut influencer considérablement la pêche et la distribution des nutriments », a déclaré Shi. « Mieux comprendre l’influence anthropique sur la saisonnalité revêt une importance scientifique, économique et sociétale. »
En 2023, le contenu thermique de la couche supérieure des océans a été le plus élevé jamais enregistré, ce qui a suscité de vives inquiétudes au sein de la communauté scientifique. L’océan absorbe environ 90 pour cent de l’excès de chaleur de la Terre dû au réchauffement climatique et joue un rôle essentiel dans la régulation des systèmes climatiques planétaires.
« Les températures des océans sont littéralement hors du commun. Beaucoup de gens veulent savoir ce qui se passe », a déclaré Santer. « Une grande partie de la réponse réside dans le fait que les activités humaines ont progressivement réchauffé les océans de la planète. La communauté scientifique s'est concentrée sur les changements dans la température moyenne annuelle de l'océan. Cet article montre qu'il est également d'une importance cruciale d'effectuer des empreintes digitales avec des changements saisonniers », a déclaré Santer.
L’océan est un puits de carbone vital, absorbant 25 pour cent du dioxyde de carbone que nous produisons en brûlant des combustibles fossiles. Cependant, la capacité de l’océan à absorber le CO2 est dépendant de la température. À mesure que les océans se réchauffent, il est essentiel que nous comprenions comment la capacité des océans à absorber le CO2 est affectée.
« À mesure que les océans absorbent le dioxyde de carbone, cela crée une acidification largement signalée qui peut avoir un impact négatif sur les organismes marins. Si nous commençons à modifier le pH de l’océan, nous risquons d’affecter l’intégrité structurelle des organismes à la base de la chaîne alimentaire », a déclaré Shi.
« Nous sommes désormais confrontés à des décisions importantes, aux États-Unis et dans le monde, sur les mesures à prendre face au changement climatique. Ces décisions doivent être basées sur notre meilleure compréhension scientifique de la réalité et de la gravité des effets humains sur le climat moyen et sur les saisons », a déclaré Santer.
