Le courant circumpolaire de l'Antarctique (ACC) est le plus grand courant océanique de la Terre, entourant l'Antarctique de l'ouest en est de l'alignement avec la rotation de la Terre. Ce courant d'océan froid est entraîné principalement par la dérive du vent vers l'ouest. En reliant les océans de l'Atlantique, du Pacifique et des Indiens, l'ACC est essentiel pour le transport mondial de chaleur, le cycle du carbone et l'échange interocéanique des nutriments. L'ACC influence ainsi le climat régional et mondial et a un impact sur la biodiversité.
Un article récent apparaissant dans la revue Communications de la nature a documenté une étude d'une équipe de recherche internationale de 36 scientifiques de cinq pays dirigés par le professeur Xufeng Zheng de l'Université Hainan à Haïkou, en Chine.
En utilisant des échantillons de base prélevés d'une profondeur de 3 000 à 4 000 mètres, les chercheurs ont déterminé la vitesse d'écoulement de l'ACC. La résolution du navire de forage Joides a été déployée dans la mer d'Écosse au nord de l'Antarctique en 2019 pour collecter les échantillons dans le cadre du programme de découverte des océans intégrés (IODP). L'expédition a été dirigée par le Dr Michael Weber de l'Institut des géosciences de l'Université de Bonn.
Les mesures faites de distribution de la taille des grains dans les sédiments permettent désormais de tirer des conclusions sur les changements de vitesse d'écoulement. En termes simples, à des vitesses plus élevées, des particules fines sont transportées par le courant et ne se déposent que sur le fond marin lorsque la vitesse diminue en conséquence. Connaître la distribution de taille des particules dans le noyau permet de déterminer les variations de vitesse d'écoulement sur différentes périodes de temps. C'est particulièrement le cas étant donné une fraction de limon à grain relativement fin de 0,1 à 0,063 millimètres, ce qui était l'objectif des chercheurs.
La vitesse d'écoulement était trois fois supérieure
« En conséquence, la vitesse au cours de la deuxième année chaude, il y a environ 130 000 ans, était plus de trois fois supérieure à celle des derniers millénaires comprenant la période chaude en cours », rapporte Weber. Bien que cette constatation contredit les attentes étant donné un climat largement similaire, les chercheurs attribuent la différence à des rayonnements variables résultant des changements de l'orbite de la Terre autour du soleil.
La Terre tourne le soleil dans un cycle d'orbite elliptique qui répète environ 100 000 ans. De plus, l'axe de la Terre change d'inclinaison et de rotation tous les 21 000 ans. « Les deux paramètres ont montré un maximum simultané et renforçant mutuellement exclusivement au cours de la dernière période chaude », explique Weber, qui aurait pu modifier les vents d'ouest qui entraînent le courant circumpolaire de l'Antarctique.
S'appuyant également sur d'autres données, les chercheurs ont conclu qu'il existe des preuves que l'ACC a décalé le pôle au cours de la dernière période interglaciaire d'au moins cinq degrés de latitude (environ 600 kilomètres). « Cela a rapproché les eaux plus chaudes des calottes glaciaires antarctiques, ce qui a peut-être contribué au niveau de la mer de 6 à 9 mètres plus haut dans le dernier interglaciaire », explique Weber. Compte tenu de la constellation actuelle de facteurs orbitaux, les chercheurs pensent que le système climatique naturel devrait déplacer l'ACC vers le nord dans les prochains siècles ou millénaires, contrecarrant le changement prédit vers le sud en raison du changement climatique.
Les chercheurs concluent cependant que l'évaluation de la signification relative de la variabilité climatique naturelle par rapport à l'influence humaine – une entreprise complexe et incertaine – est cruciale afin de prédire avec précision les changements dans l'ACC dans le contexte des scénarios de changement climatique. Le chef de projet Xufeng Zheng: « Dans les recherches futures, il sera essentiel de combiner des enregistrements géologiques du passé et de la modélisation climatique. »
