L'océan a contribué à atténuer le réchauffement climatique en absorbant environ un quart du dioxyde de carbone anthropique (CO2), ainsi que plus de 90 % de la chaleur excédentaire générée par ces émissions.
De nombreux efforts, y compris les évaluations du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, ont examiné comment les océans pourraient continuer à atténuer l'augmentation des émissions et le réchauffement climatique. Cependant, rares sont ceux qui ont envisagé le contraire : comment les océans réagiront-ils si les émissions et les niveaux de chaleur atmosphérique associés commencent à diminuer en réponse aux émissions négatives nettes ?
Ivy Frenger et ses collègues ont examiné ce qui pourrait arriver dans l'océan Austral si, après plus d'un siècle de réchauffement induit par l'homme, les températures moyennes mondiales devaient être réduites via le CO.2 retrait de l'atmosphère. Leurs résultats sont publiés dans la revue Avancées de l'AGU.
L’océan Austral est un système dynamique, doté d’upwellings à grande échelle et d’une forte capacité à absorber l’excès de carbone et de chaleur. Pour mieux comprendre le comportement de l’océan Austral dans des conditions de carbone net négatif, les chercheurs ont modélisé la manière dont l’océan et l’atmosphère interagiraient.
Ils ont utilisé le modèle climatique de l’Université de Victoria, UVic v. 2.9, pour simuler des échelles de temps sur plusieurs siècles et les rétroactions du cycle du carbone. L'UVic utilise une combinaison d'un modèle d'équilibre énergie-humidité atmosphérique, d'un modèle de circulation océanique et de glace de mer, d'un modèle de biosphère terrestre et d'un modèle de biochimie océanique.
Les chercheurs ont utilisé UVic pour modéliser un scénario idéalisé de changement climatique couramment utilisé dans la modélisation climatique : les émissions augmentent jusqu'à ce que le CO atmosphérique2 les niveaux doublent après 70 ans, suivis d’une forte réduction des émissions et d’émissions négatives nettes soutenues.
Les résultats ont montré qu’après plusieurs siècles d’émissions nettes négatives et de refroidissement progressif de la planète, l’océan Austral a brusquement libéré une explosion de chaleur accumulée – une chaleur océanique. « rot »– qui a conduit à une période de réchauffement à l’échelle décennale ou centenaire. Ce réchauffement était comparable aux taux de réchauffement anthropique historiques moyens. L'équipe a déclaré qu'en raison de la chimie unique de l'eau de mer, ce rot libérait relativement peu de CO2 avec la chaleur.
Frenger et ses collègues notent que leurs travaux utilisent un modèle de complexité intermédiaire et un scénario idéalisé de changement climatique, mais que leurs résultats étaient cohérents lorsqu'ils étaient testés avec d'autres configurations de modélisation. Ils affirment que l'importance de l'océan Austral pour le système climatique mondial, y compris son rôle dans le dégagement de chaleur dans l'atmosphère dans un climat de refroidissement, devrait être étudiée plus en profondeur et les changements contemporains surveillés de près.
