Climat

Quel rôle joue l’océan dans l’évolution des températures ?

Pourquoi le réchauffement de l’atmosphère a-t-il ralenti ces dernières années alors que la Terre emmagasine de plus en plus d’énergie ? Selon le chercheur britannique Richard Allan, l’océan a probablement joué un grand rôle en stockant temporairement davantage de chaleur.

Depuis le début du 20è siècle, la température moyenne à la surface du globe a augmenté d’environ 0,8°C. Mais sur les quinze dernières années, le rythme du réchauffement a été moins important, surtout par rapport aux années 90.

Température moyenne annuelle à la surface du globe depuis 1880 (source : NASA)

Température moyenne annuelle à la surface du globe depuis 1880 (source : NASA)

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. La tendance est peut-être en train de s’inverser. La NASA et la NOAA ont annoncé que le mois de septembre 2014 avait été le plus chaud depuis le début des relevés en 1880. L’année en cours a déjà été marquée par plusieurs records de chaleur : mai, juin, août et désormais septembre, d’après les données de la NOAA.

Anomalies de températures depuis 1970 (source : HadCRUTv4/Cowtan & Way (2014).

Anomalies de températures depuis 1970 (source : HadCRUTv4/Cowtan & Way (2014).

Le réchauffement climatique peut se manifester de plusieurs manières

Richard Allan, professeur à l’université de Reading, remet en cause l’idée d’un ralentissement du réchauffement depuis les années 2000. Car les températures de l’atmosphère ne sont pas le seul indicateur du réchauffement climatique. Les satellites sont capables de mesurer la quantité d’énergie qui entre dans l’atmosphère et celle qui est renvoyée vers l’espace. Or il s’avère que la planète est en déséquilibre : en raison des gaz à effet de serre, il y a davantage d’énergie qui entre dans le système terrestre qu’il n’en sort. Selon Richard Allan et ses collègues de la NASA et du Met Office (météo britannique), les satellites montrent que le réchauffement s’est même accéléré entre la période 1985-1999 et 2000-2012.  Les résultats de cette étude exhaustive des mesures satellitaires ont été publiés en août dernier dans Geophysical Research Letters.

Les causes de la pause dans la hausse des températures

Mais alors pourquoi les températures à la surface de la planète stagnent-elles si la Terre emmagasine de plus en plus d’énergie ?  L’océan semble tout désigné en raison de son importance dans le système climatique. Richard Allan, dans une note publiée par climate.gov (site d’information américain sur le climat) fait le point sur les différentes hypothèses qui pourraient impliquer la captation de chaleur par les mers du globe. Plus de 90% de la chaleur absorbée par le système climatique ces dernières décennies en raison des gaz à effet de serre l’a été par la mer. Et grâce à l’analyse des observations satellites et des modèles climatiques, des chercheurs du Lawrence Livermore Laboratory ont découvert récemment que le réchauffement des 700 premiers mètres des océans de l’hémisphère sud avait été sous-estimé.

Le rôle du Pacifique

Plusieurs hypothèses ont été avancées pour expliquer le rôle de l’océan dans l’évolution des températures de l’atmosphère. Selon l’une d’elles, c’est le Pacifique qui pourrait détenir la clé de la pause climatique avec la recrudescence d’événements froids La Niña au cours des années 2000. C’est ce qu’a mis en évidence une étude publiée en juillet 2014 dans Nature Climate ChangeJames Risbey, son principal auteur, explique que sur le long terme les effets d’El Niño et La Niña s’annulent mais que ponctuellement ils peuvent expliquer des variations au niveau mondial. Certaines périodes, comme ces dernières années, ont été plus marquées par des événements de type La Niña qui tendent à refroidir la surface de l’océan Pacifique.

On voit que les années 90, marquées par El Nino, ont connu une forte hausse des températures mondiales. Depuis 1998, les épisodes de type La Nina ont été plus fréquents et les températures ont moins augmenté. (Source : GISS/NASA)

On voit que les années 90, marquées par El Nino, ont connu une forte hausse des températures mondiales. Depuis 1998, les épisodes de type La Nina ont été plus fréquents et les températures ont moins augmenté. (Source : GISS/NASA)

Une étude de l’université australienne New South Wales, publiée dans la revue Nature Climate Change, avait en début d’année apporté une explication à la recrudescence des configurations La Niña depuis une quinzaine d’années. La force de ces vents d’est, les alizés, est deux fois supérieure à la normale depuis les années 1990. Or l’accélération de ces vents permet d’enfouir davantage de chaleur dans l’ouest de l’océan Pacifique, faisant remonter des eaux plus froides à la surface de l’autre côté, près des côtes américaines.  Le renforcement des alizés aurait ainsi refroidi l’atmosphère de 0,1 à 0,2 degrés.

Inversement, précise Richard Allan, El Niño tend a faire remonter l’excès de chaleur stocké dans l’ouest de l’océan Pacifique, ce qui peut faire monter les températures mondiales de quelques dixièmes de degrés.

La piste de la circulation de l’océan Atlantique

La thèse Pacifique n’est pas la seule explication possible : une étude de l’université de Washington, publiée le 22 août dans Science, mettait en cause la circulation océanique du côté Atlantique. Le phénomène de transport de chaleur entre les pôles se serait accéléré en début de 21è siècle, permettant d’enfouir de la chaleur à une profondeur de presque 1500 mètres. Selon Ka-Kit Tung, principal auteur de l’étude, 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, ce qui a favorisé la plongée des eaux chaudes vers les profondeurs et un refroidissement à la surface.

Selon le professeur Richard Allan, l’océan pourrait bien expliquer pourquoi le déséquilibre du bilan radiatif de la Terre ne s’est pas traduit au niveau du thermomètre. Car depuis le début des années 2000, la concentration de l’atmosphère en gaz à effet de serre continue à augmenter et la Terre absorbe plus d’énergie qu’elle n’en émet, de l’ordre de 0,6 watts par mètre carré.  Selon une étude de Kevin Trenberth, du NCAR (National Center for Atmospheric Research), le déséquilibre radiatif est réduit après les événements El Niño alors qu’il augmente dans des conditions La Niña.  Autrement dit, il y a bien une captation de chaleur lors des phases La Niña car si le déséquilibre radiatif augmente, cela veut dire qu’il y moins d’énergie émise vers l’espace que d’énergie entrante. Si les températures de l’atmosphère stagnent, la chaleur manquante doit bien se trouver quelque part et l’océan devient le principal suspect.

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