27/10/2006


Gulf Stream : la chute d´un mythe ?

Changements climatiques en Atlantique Nord au 21e siècle : quelle est la véritable importance du Gulf Stream pour le climat en Europe ?

Il est généralement admis que le caractère tempéré du climat de l'Europe de l'Ouest est dû à la douceur apportée par le Gulf Stream. Cette certitude « populaire » se retrouve partout, que ce soit dans les livres de géographie, les guides touristiques, les encyclopédies... Selon des travaux scientifiques récents, il semble que le Gulf Stream ralentisse sous l'effet du changement climatique global. Certains vont jusqu'à prédire son arrêt, avec pour conséquence l'arrivée d'une nouvelle ère glaciaire sur l'Europe de l'Ouest... Cependant, d'autres travaux scientifiques relativisent le rôle du Gulf Stream dans le transfert de chaleur du sud vers le nord. Et dans ces circonstances, un ralentissement du Gulf Stream n'aurait pas les conséquences catastrophiques prédites par certains. 

Quelle est la véritable importance du Gulf Stream sur le climat de l'Europe ? Que va-t-il se passer en Atlantique nord dans un contexte de réchauffement global ? Quels sont et quels seront les impacts sur les écosystèmes marins au cours du 21e siècle ? 

De la véritable influence du Gulf Stream : les premières observations
Les Amérindiens connaissaient probablement le Gulf Stream bien avant la découverte de l'Amérique. Mais mention en est faite pour la première fois en 1513, quand le navigateur espagnol Ponce de León constate qu'un très important courant d'eau chaude provenant de la mer des Antilles emporte ses navires au large de la Floride. Il faut attendre 1770 pour que Benjamin Franklin, qui cherchait à améliorer le temps de transport du courrier avec la Grande-Bretagne, réalise la première étude approfondie et une cartographie détaillée du Gulf Stream. 

En 1855, le lieutenant de marine américain Matthew Fontaine Maury publie The Physical Geography of the sea and its meteorology. Dans ce premier grand ouvrage d'océanographie, l'auteur souligne le rôle essentiel du Gulf Stream sur la régulation des températures hivernales en Europe de l'Ouest. Il en fait le seul responsable des conditions climatiques particulièrement douces en Europe, comparées à celles de la côte Est du Canada. Aujourd'hui encore, cette assertion fait largement foi, et pour beaucoup, il ne peut en être autrement. 

Sous le prisme des changements climatiques
Le réchauffement climatique entraîne une augmentation importante des apports d'eau douce dans les zones arctiques ; d'une part en raison de la fonte des glaces et d'autre part à cause de l'intensification des précipitations. 

Les eaux de l'Atlantique Nord montrent des élévations de température, alors que leur salinité a sensiblement diminué ces dernières décennies. Toutes ces modifications pourraient avoir des conséquences sur le fonctionnement de l'océan, dont on connaît le rôle essentiel dans la régulation du climat. 

De nombreuses questions se posent aujourd'hui : Ces phénomènes régionaux auront-ils un impact majeur sur le Gulf Stream et les courants de l'Atlantique Nord ? Cela peut-il vraiment affecter le climat européen ? Et comment ? 

La chute du mythe ? Pourquoi l'âge glaciaire n'est pas envisageable
Si le Gulf Stream et sa prolongation, la dérive nord atlantique, transportent effectivement des eaux chaudes vers nos hautes latitudes, de récents travaux scientifiques relativisent le rôle du Gulf Stream dans la transmission de chaleur du sud vers le nord. En effet, dans la bande de latitudes comprises entre 40° et 60°N, ce sont les vents qui assurent 80% de ce transfert de chaleur, les courants marins (Gulf Stream et autres dérivés) seulement 20 %. 

Le ralentissement du Gulf Stream n'aurait donc pas les conséquences catastrophiques prédites par certains. 

Le développement de la recherche en Océanographie et Climatologie a aidé à quantifier l'action du Gulf Stream sur le climat. Grâce à des simulations informatiques s'appuyant sur des mesures effectuées dans l'océan depuis 50 ans et sur les informations satellites, des équipes européennes et américaines ont mis en évidence les trois phénomènes responsables de la douceur hivernale de la côte Atlantique de l'Europe du Nord Ouest : 

- Le courant chaud Nord Atlantique (prolongation du Gulf Stream) : dans son parcours vers les hautes latitudes, il transfère de l'énergie thermique à l'atmosphère
- La circulation générale des vents au-dessus de l'Atlantique. En hiver, les vents d'ouest dominants provenant des Etats-Unis traversent l'Atlantique et apportent sur notre continent de l'air océanique beaucoup plus doux que l'air continental
- Le déstockage ou libération, en hiver, de la chaleur accumulée par l'océan pendant l'été. 

Quel climat pour le XXIe siècle ?
La tendance générale est au réchauffement dans toute l'Europe de l'Ouest. Même si le Gulf Stream devait ralentir - et donc véhiculer moins de chaleur -, cela ne compenserait pas le réchauffement global dû aux courants atmosphériques, responsables de 80 % du transfert de chaleur sud/nord. L'effet serait au mieux temporisateur. Martin Visbeck, chercheur à l'IFM-GEOMAR à Kiel (Allemagne) : « ...Nous serions malgré tout confrontés à un climat plus chaud. Les modèles actuels suggèrent que les effets pourraient au mieux s'annuler, il n'y aura donc jamais de refroidissement dramatique en Europe ». Les modèles envisagent un réchauffement de seulement quelques degrés, bien inférieur à celui attendu dans d'autres régions de la planète. 

Il faut cependant faire une distinction pour l'Europe du Nord, notamment l'Arctique et la Norvège. Au-delà de 60°N, « si le Gulf Stream ralentit beaucoup, on pourrait retrouver une légère avancée de la glace, mais nous n'en sommes pas sûrs à 100 % » confie Martin Visbeck. La véritable influence du ralentissement du Gulf Stream sur l'Europe de l'Ouest s'opèrerait sur l'océan : « Une réduction du Gulf Stream aurait une influence sur le niveau de la mer...On peut s'attendre à une montée des eaux d'environ 50 cm, ce qui aurait pour nous des conséquences notables». 

Modèles, prévisions et incertitudes
L'océan montre des variations naturelles. Le challenge pour les scientifiques et d'être capable d'établir la différence entre ce qui est dû aux oscillations naturelles du système et les changements beaucoup plus sensibles prévus pour les 50 ou 100 prochaines années. 

Afin de décrypter l'évolution et les interactions entre l'océan et l'atmosphère, les scientifiques bénéficient aujourd'hui d'une panoplie importante et variée d'outils performants : satellites, navires de commerce, bateaux de recherche, engins sous-marins robotisés ou non, mouillages et observatoires à points fixes. Il est aujourd'hui crucial de renforcer les efforts de surveillance sur l'océan et ses changements pendant de longues périodes temporelles. « Pour comprendre les changements, nous devons régler nos systèmes d'observation sur des échelles de temps adaptées... regarder les choses avec la bonne fréquence», déclare Richard Lampitt, chercheur au National Oceanographic Center de Southampton (GB). 

Ces observations vont permettre de mettre en évidence des variations importantes dans les tendances, mais sont surtout la base pour les modèles numériques visant à faire des prévisions climatiques. 

Les certitudes aujourd'hui : les changements au sein des écosystèmes
Si les prévisions concernant le futur comportent toujours un certain degré d'incertitude, il est intéressant de voir comment aujourd'hui, grâce à des travaux de longue haleine, on perçoit déjà des modifications dans l'écosystème de la mer du Nord. 

Le plancton, baromètre de la santé des océans
Depuis 1931, on traque le plancton marin à travers tout l'Atlantique grâce à un système remorqué à l'arrière de divers navires : le « Continus Plankton Recorder », mis au point en 1929 par Sir Alistair Hardy. Les données collectées et analysées à Plymouth depuis plus de 70 ans ont récemment permis d'identifier une réorganisation majeure dans la diversité du zooplancton ces dix dernières années. Certaines espèces caractéristiques des eaux chaudes progressent vers le nord, tandis que d'autres, propres aux eaux froides, diminuent. On en mesure d'ores et déjà les conséquences, notamment sur la morue. 

Grégory Beaugrand, chercheur au laboratoire Ecosystèmes Littoraux et Côtiers (ELICO, CNRS Wimereux) : « Les changements dans la composition en plancton ont fortement influencé la morue du nord. On a des proies de plus petite taille ; le plancton arrive au moment où l'espèce n'en a plus besoin... Ces bouleversements sont défavorables à la survie des larves de morue. Si l'on combine cela aux effets de la surexploitation, on assiste à une réduction des effectifs de morue en mer du Nord. » 

D'après Grégory Beaugrand, « l'écosystème devra nécessairement s'adapter à un régime thermique plus chaud ». 

Privilégier une approche globale des changements climatiques
Pas d'iceberg au large de l'Espagne, pas de cocotiers en Bretagne... Loin des scénarios dramatiques annoncés ici ou là, la première conséquence, souvent ignorée, d'un éventuel ralentissement du Gulf Stream et de ses courants, est liée à une diminution de la capacité de l'océan à stocker de grandes quantités de CO2, rejeté de façon croissante dans l'atmosphère. 

« Je pense qu'il faut garder une vision globale sur ce qui est en train de se passer sur la Planète ; comment le climat se manifestera-t-il, non seulement à une échelle régionale, mais au niveau de tout le globe... C'est quelque chose qui nous préoccupe et que nous cherchons à mieux appréhender. Le défi est de comprendre et identifier les changements dans un monde soumis au réchauffement, et de ne pas avoir une vision focalisée sur l'Europe. Après tout, nous sommes concernés par les changements globaux, à une échelle mondiale. 

Nous sommes très intéressés par les sécheresses en Chine, l'activité des ouragans dans les tropiques ou les maladies en Inde. Tous ces effets seront ressentis en Europe même s'ils n'ont pas lieu en Europe », conclut le Pr. Martin Visbeck (chercheur à l'IFM-GEOMAR, Kiel, Allemagne). 

Pour en savoir plus... 

Du Gulf Stream à la Dérive Nord Atlantique
Grand courant océanique chaud Nord Atlantique, le Gulf Stream se forme dans la mer des Caraïbes, dans le golfe du Mexique, par la fusion de trois autres courants : Floride, Cuba et Nord Équatorial. Au large de la Floride, il mesure 80 à 150 km de large et 800 à 1200 m de profondeur. Les eaux de surface atteignent 30 à 35°C et sa vitesse 1,2 à 2,7 m/s. On estime son débit à 85 millions de m3/s. Il longe la côte vers le nord, puis au sud de Terre-Neuve est rejoint par le courant froid du Labrador qui le ralentit (8 km/jour) et le refroidit (25°C). 

Sous cette influence, il change de direction vers le nord-est à travers l'Atlantique. On parle alors de « Dérive Nord Atlantique ». Aux abords de l'Europe le courant se ramifie au nord vers l'Islande, au sud vers les Açores en direction des Canaries. La dérive Nord Atlantique fait partie de la grande boucle (« conveyor belt ») de circulation des courants océaniques, souvent comparée à un « tapis roulant ». Les eaux de surface, réchauffées dans les tropiques, se dirigent vers l'Atlantique Nord, tandis que les eaux refroidies « plongent » et circulent en profondeur en direction de l'Équateur. 

Moteur de la circulation océanique : les plongées d'eaux profondes, mécanisme menacé
Durant le trajet vers les régions polaires, les eaux de surface du courant nord atlantique transfèrent leur chaleur à l'atmosphère par évaporation et se refroidissent. Lorsque l'océan gèle dans les hautes latitudes, la formation de glace de mer libère un excès de sel. Les eaux froides sous-jacentes deviennent alors plus salées, plus denses et donc plus lourdes, puis coulent à plus de 3 km de profondeur le long de « cheminées de convection ». 

Un phénomène crucial a lieu simultanément :
En plongeant dans les profondeurs, ces eaux emportent avec elles 50% du dioxyde de carbone absorbé par l'océan et grâce à ce processus, il peut demeurer piégé au fond de l'océan pour plusieurs centaines d'années... 

Dans un contexte de réchauffement global, la fonte des glaces, par l'apport excessif d'eau douce qu'elle implique, pourrait diminuer la salinité et donc la densité des eaux, ce qui aurait comme conséquence de rendre plus difficile leur plongée. Cela pourrait diminuer le débit des courants de surface qui « alimentent» la circulation en Atlantique Nord et se répercuter sur toute la circulation océanique. En outre, le stockage de CO2 en profondeur se verrait diminuer. Davantage de CO2 resterait dans l'atmosphère, ce qui augmenterait le taux d'acidification des océans.  

Site : http://www.eur-oceans.info 

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