A4 Effondrement ou affaiblissement de la circulation

Topique

La circulation méridienne de retournement de l'Atlantique (AMOC) est, au sein du système climatique, l'un des points de basculement qui préoccupent le plus les chercheurs. Dans son fonctionnement actuel, cette circulation transporte environ 18 sverdrups d'eau chaude de surface vers le nord et renvoie une quantité presque identique d'eau froide et dense – également environ 18 sverdrups – vers le sud, en profondeur. Ce transport de chaleur vers le nord, d'environ 1,3 pétawatts, confère à l'Europe occidentale un climat beaucoup plus doux que ce que sa latitude laisserait supposer.

L'affaiblissement de cette circulation n'est plus une simple hypothèse : un réseau de bouées océanographiques installées le long du 26e parallèle nord a enregistré une diminution de près de 3 sverdrups entre 2004 et 2014. Cependant, cette diminution s'accompagne d'une variabilité interannuelle encore importante, et c'est précisément cette variabilité qui rend difficile la confirmation de l'affaiblissement à long terme pour les chercheurs qui étudient cette circulation.

Le mécanisme expliquant l'effondrement potentiel de cette circulation est la rétroaction de Stommel sur la salinité, qui fonctionne comme une boucle d'auto-renforcement. La circulation méridienne de retournement atlantique (AMOC) transporte le sel vers l'Atlantique Nord, où l'évaporation le concentre davantage. Cependant, si un afflux d'eau douce, comme celui produit par la fonte des glaces du Groenland, réduit la salinité de surface de l'Atlantique Nord, la densité de l'eau diminue, sa submersion est ralentie, et c'est cette réduction de la submersion qui affaiblit l'AMOC. Une fois affaiblie, cette même circulation transporte moins de sel vers le nord, réduisant encore la salinité de l'Atlantique Nord, bouclant ainsi la boucle et affaiblissant la circulation méridienne de retournement atlantique (AMOC) à l'origine du phénomène. Cette boucle de rétroaction positive peut conduire à un effondrement irréversible de l'AMOC si l'afflux d'eau douce dépasse un seuil critique.

Si la circulation méridienne de retournement atlantique (AMOC) venait à s'effondrer, les conséquences dépasseraient largement le cadre de l'Atlantique Nord : l'Europe occidentale se refroidirait de cinq à dix degrés Celsius, la zone de convergence intertropicale (ZCIT) se déplacerait vers le sud, les régimes des moussons africaine et asiatique seraient modifiés et la montée du niveau de la mer s'accélérerait le long des côtes de l'Atlantique Ouest. En effet, l'absence de cette circulation entraînerait une accumulation d'eau à ces endroits, au lieu de sa redistribution vers d'autres régions océaniques.

L'aspect le plus inquiétant de cette instabilité réside dans son caractère non progressif mais non linéaire : l'AMOC peut se trouver à proximité de son point de bifurcation sans aucun signe avant-coureur évident, ce qui signifie qu'un effondrement peut survenir subitement jusqu'à devenir imminent. Ainsi, du transport de chaleur qui modère actuellement le climat européen, en passant par la rétroaction saline susceptible de l'affaiblir, jusqu'aux conséquences que cet affaiblissement aurait sur l'ensemble des moussons et le niveau de la mer, l'AMOC concentre, dans un seul mécanisme, l'un des changements les plus brutaux et les moins anticipés que le système climatique puisse encore subir.

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