Une nouvelle étude explique pourquoi la température globale a peu augmenté depuis 1999, malgré les gaz à effet de serre qui captent de plus en plus la chaleur solaire. Des observations montrent que le réchauffement climatique a été atténué par une évolution des courants océaniques faisant plonger une partie de la chaleur dans les profondeurs de l’Atlantique.

Selon le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), la température moyenne à la surface du globe s’est élevée à un rythme de 0,05°C par décade entre 1998 et 2012 alors qu’entre 1951 et 2012 la moyenne décennale était de 0,12°C. Ce ralentissement intrigue la communauté scientifique et de nombreuses études ont été avancées pour expliquer ce hiatus dans l’évolution des températures.

Les différentes théories mettent en avant des causes comme la pollution de l’air, les volcans ou les tâches solaires. Selon une nouvelle étude de l’université de Washington, publiée le 22 août dans Science, la chaleur absente de la surface plonge dans l’Océan Atlantique dans le cadre d’un cycle naturel.

L’absorption de la chaleur par l’océan expliquerait ainsi pourquoi la température globale moyenne plafonne depuis 1999 malgré les gaz à effet de serre qui captent davantage l’énergie solaire.

Le mouvement du courant qui  circule dans l’Atlantique, transportant la chaleur entre les pôles, s’est accéléré en début de 21è siècle, permettant d’enfouir de la chaleur à une profondeur de presque 1500 mètres. Selon Ka-Kit Tung, l’un des auteurs de l’étude, les explications qui imputent la pause à des causes comme les aérosols ne peuvent pas expliquer l’immense quantité de chaleur qui manque depuis une décennie.

Les aérosols influencent le bilan radiatif de la Terre avec leur effet parasol en renvoyant une partie du rayonnement solaire vers l’espace. Ils atténuent l’impact de l’effet de serre mais leur contribution est insuffisante pour expliquer la récente tendance, d’après Ka-Kit Tung.

Une autre théorie pointe l’Océan Pacifique comme étant  le lieu où est enfouie la chaleur manquante. Le Pacifique connait depuis une vingtaine d’années un renforcement des vents d’est. Ces alizés plus puissants ont permis de contenir l’élévation de la température globale, selon Matthew England, auteur d’une étude sur le sujet  parue dans Nature Climate Change au mois d’août. Le renforcement des alizés aurait ainsi refroidi l’atmosphère de 0,1 à 0,2 degrés.

De leur côté, Tung et son coauteur Xianyao Chen, de l’Université de l’Océan en Chine, ont utilisé de récentes observations des températures dans les profondeurs de l’océan jusqu’à 2000 mètres. Les données montrent une augmentation de l’enfouissement de chaleur dans l’Atlantique aux alentours de 1999, quand le réchauffement rapide constaté à la fin du 20è siècle a marqué le pas.

Des cycles récurrents conduits par la salinité permettent de stocker plus ou moins de chaleur dans l’Atlantique et les océans du sud, précise Ka-Kit Tung. Après 30 années de réchauffement rapide, l’Atlantique serait entré dans une phase froide depuis une dizaine d’années.

Le réchauffement rapide dans les trois dernières décennies du 20è siècle, a été pour moitié dû au réchauffement climatique global et pour une autre moitié à ce cycle naturel de l’Océan Atlantique, selon Ka-Kit Tung et Xianyao Chen.

Le cycle commence quand de l’eau plus salée et dense à la surface de l’Atlantique nord, près de l’Islande, fait couler l’eau. Cela modifie la vitesse du courant de l’Océan Atlantique qui fait circuler la chaleur à travers la planète.

L’eau alourdie par le sel emporte la chaleur dans les profondeurs de l’océan. Les récentes observations à la surface de l’Atlantique Nord montrent une variation de la teneur de l’eau de mer en sel aux alentours de l’année 2000  alors que dans le même temps les eaux plus profondes emmagasinaient davantage de chaleur.

Cette hausse de la salinité est liée au mouvement vers le nord des eaux tropicales, phénomène qui s’est intensifié. L’eau subtropicale est très salée dans l’Atlantique en raison de l’évaporation qui tend à élever les concentrations de sel dans l’eau de mer. Quand elle arrive au nord de l’océan, cette eau peut être plus ou moins diluée par l’eau issue de la fonte des glaces.

Haut : températures globales. Milieu: contenu en chaleur dans l’Atlantique Nord. Bas : teneur de l’eau de mer en sel dans le nord de l’Océan Atlantique depuis 1950. (Source : Ka-Kit Tung/University of Washington)

Cette nouvelle étude publiée dans Science peut être vue comme concurrente de la théorie selon laquelle la chaleur manquante serait enfouie dans le Pacifique. Mais les deux hypothèses ne sont peut-être pas totalement éloignées.  On a vu que la thèse liée à la salinité trouvait son origine dans le eaux tropicales riches en sel issues de l’Atlantique. Or la thèse expliquant l’enfouissement de chaleur dans le Pacifique trouve aussi son origine dans l’Atlantique. D’après Matthew England et les chercheurs de l’université de New South Wales, c’est en effet le réchauffement de l’Atlantique qui favoriserait l’intensification des alizés.

Le réchauffement de l’Océan Atlantique crée des zones de haute pression dans la haute atmosphère et des zones de basse pression à la surface de l’océan. L’air ascendant de l’Atlantique plonge au-dessus de l’est du Pacifique, renforçant la pression atmosphérique dans cette région. L’énorme différence de pression entre l’Atlantique et le Pacifique a entraîné une intensification sans précédents des vents d’est.

Ka-Kit Tung relativise l’importance de la chaleur emmagasinée par le Pacifique et s’appuie également sur des données historiques pour montrer que le refroidissement constaté durant les trois décades allant de 1945 à 1975 s’est produit lors d’un cycle froid de l’Atlantique. Des données issues des relevés dans le centre de l’Angleterre montrent des cycles de 40 à 70 ans remontant sur plusieurs siècles et d’autres archives montrent que le cycle existe depuis des millénaires.

Selon Ka-Kit Tung, les changements dans la circulation de l’Océan Atlantique se traduisent par des périodes chaudes de 30 ans suivies de périodes froides de la même durée. Maintenant que le réchauffement climatique dû aux gaz à effet de serre s’ajoute à ce cycle naturel, l’évolution des températures ressemble davantage à un escalier.

Cette explication implique que l’actuel ralentissement du réchauffement climatique pourrait durer encore une autre décade, ou plus longtemps, pour ensuite revenir à un réchauffement rapide quand les niveaux de salinité auront diminué sous un certain seuil. Mais Tung estime qu’il est difficile de prévoir exactement quand le réchauffement repartira vraiment.

Une masse d’eau douce issue de glace fondue, située dans l’Océan Arctique, pourrait affluer dans le Nord de l’Atlantique pour inverser le cycle.