Entre 1997 et 2015, l’océan a absorbé autant de chaleur qu’au cours des 133 années précédentes (1865-1997). C’est ce que montre une étude publiée dans la revue Nature Climate Change, sur la base de nombreuses observations instrumentales et de modèles climatiques. L’article montre aussi qu’un tiers de cette chaleur s’est frayée un chemin à plus de 700 mètres de profondeur, ce qui  a momentanément ralenti le réchauffement climatique en surface.

Depuis le début de l’ère industrielle, l’océan a absorbé une quantité phénoménale d’énergie  en raison du largage massif de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Environ 93% de l’excès d’énergie lié à cet effet de serre a été emmagasiné par les océans. Il y a bien eu des fluctuations dues à la variabilité naturelle, comme les grosses éruptions volcaniques, qui peuvent très ponctuellement s’opposer au réchauffement. Mais sur le long terme, aucun phénomène naturel n’a cependant pu réellement contrarier l’augmentation du contenu en chaleur de l’océan depuis le début des émissions anthropiques de CO2.

Cette grande capacité de stockage de l’océan a logiquement attiré l’attention des scientifiques depuis le ralentissement du réchauffement atmosphérique observé entre 1998 et 2012. Afin de mesurer le réchauffement des océans depuis le début de l’ère industrielle, des chercheurs du Lawrence Livermore National Laboratory et de la NOAA ont rassemblé les données instrumentales issues de nombreuses observations, remontant aussi loin que l’expédition océanographique Challenger (1872-1876) et tirant parti des dernières mesures réalisées grâce aux flotteurs Argo lancés en 1999 et aujourd’hui disséminés à travers les mers du globe (ils étaient 3900 en 2015). L’étude publiée dans la revue Nature Climate Change inclut également les mesures des bateaux réalisées depuis le milieu du 20è siècle dans les 700 premiers mètres de l’océan.

Déploiement des flotteurs Argo dans l’Océan Austral. Source : Alicia Navidad/CSIRO.

Les scientifiques ont comparé ces observations instrumentales aux simulations réalisées grâces aux modèles climatiques CMIP5 (les derniers en date) afin de tester leur cohérence. Et cette comparaison a conduit à une confirmation du réchauffement. Forts de cette confiance accrue dans les modèles, les scientifiques ont pu dresser un bilan exhaustif de l’évolution thermique des mers.

Le résultat principal de l’étude est donc que la moitié de la chaleur absorbée depuis le début de l’ère industrielle en 1865 a été emmagasinée entre 1997 et 2015. L’autre conclusion majeure est que 35% de cette chaleur a été enfouie à plus de 700 mètres, ce qui signifie que l’océan a atténué le réchauffement de l’atmosphère. L’augmentation du contenu en chaleur est également significatif entre 2000 mètres et le fond de l’océan. S’il y a eu un ralentissement du réchauffement en surface après le phénomène El Niño de 1998, l’océan a quand à lui continué à se réchauffer  à un rythme soutenu depuis.

Contenu en chaleur de l’océan (pourcentage du total 1865-2015) d’après CMIP5. Source : Peter Gleckler/LLNL.

La hausse de la température atmosphérique mondiale a ralenti entre 1998 et 2012, avant de reprendre un rythme de hausse plus soutenu en 2014 et en 2015, à la faveur des conditions El Niño dans le Pacifique. Que s’est-il passé entre temps ? Des petites éruptions volcaniques auraient eu un impact sous-estimé, notent les auteurs de l’étude. En outre ces petites éruptions n’ont pas été prises en comptes dans les reconstructions historiques des modèles CMIP5.

De nombreuses analyses ont été publiées pour expliquer le moindre réchauffement de l’atmosphère début du 21è siècle. Certains contestent la réalité de la pause, arguant que l’échelle de temps est trop réduite pour être significative. D’autres ont indiqué que le réchauffement rapide de l’Arctique depuis les années 2000 n’était pas assez pris en compte dans les moyennes de température globale, en raison du manque de données dans cette région de la planète. Des conditions globalement de type La Niña figurent parmi les autres explications du ralentissement du réchauffement en surface. Pour expliquer le hiatus survenu au début des années 2000, plusieurs études ont pointé le renforcement important des alizés au-dessus du Pacifique, une situation typique des conditions La Niña. L’étude publiée dans Nature Climate Change montre que l’océan a continué à se réchauffer malgré cette pause apparente en surface.

La chaleur absorbée par l’océan depuis 1998 n’est peut-être pas restée dans les profondeurs du Pacifique. Selon une étude publiée dans la revue Nature Geoscience  en mai 2015, la chaleur enfouie dans le Pacifique, se serait frayée un chemin vers l’Océan Indien. Les gains en chaleur de l’Océan Indien représenteraient 70% de ce qui a été accumulé dans les 700 premiers mètres de tous les océans du monde.

Citation : « Industrial-era global ocean heat uptake doubles in recent decades » (Nature Climate Change, Jan 18 – 2016) – Peter J. Gleckler, Paul J. Durack, Ronald J. Stouffer, Gregory C. Johnson, Chris E. Forest