M5 Transport de chaleur et de sel

Topique

Le transport méridien de chaleur et de sel par l'océan est un élément fondamental du système climatique : de la chaleur totale qui doit être transportée de l'équateur aux pôles pour maintenir l'équilibre énergétique de la Terre, l'océan en transporte environ la moitié, tandis que l'atmosphère transporte l'autre moitié.

Dans l'Atlantique Nord, ce transport océanique de chaleur vers le pôle atteint une puissance de près de 1 300 milliards de watts, mesurée à 26 degrés de latitude nord. Ce transport est principalement dû à la circulation méridienne de retournement atlantique (AMOC), décrite précédemment. C'est précisément cette chaleur, rejetée dans l'atmosphère dans l'Atlantique subpolaire et l'Arctique, qui maintient l'Europe entre cinq et dix degrés Celsius plus chaude que les autres continents situés à la même latitude.

Ce transport de chaleur peut être décomposé en trois mécanismes distincts : celui assuré par la circulation moyenne, responsable de la majeure partie du transport dans l'Atlantique et directement lié à l'AMOC ; les deux principaux mécanismes sont ceux des grands gyres, entraînés par les vents, avec une composante zonale significative dans les tropiques ; et celles des tourbillons de mésoéchelle, prédominants tant dans le courant circumpolaire antarctique que dans le reste de l'océan Austral.

C'est précisément dans le courant circumpolaire antarctique, où il n'existe pas de circulation gyre fermée et où la circulation méridienne de retournement atlantique ne parvient pas à pénétrer, que ces tourbillons de mésoéchelle deviennent le principal mécanisme de transport de la chaleur et d'autres propriétés de l'eau d'un côté à l'autre.

Le comportement attendu de l'ensemble de ce système comprend un transport net de chaleur vers les pôles dans les deux hémisphères, avec un minimum à l'équateur, et une asymétrie marquée entre le nord et le sud : l'Atlantique transporte la chaleur vers le nord dans les deux hémisphères, contrairement à ce qui se produit dans le reste des océans. De plus, une tendance à l'affaiblissement de ce transport méridien de chaleur est observée dans le contexte du changement climatique, notamment dans l'Atlantique Nord, associée à l'affaiblissement de la circulation méridienne de retournement décrit au début de ce document.

Ainsi, du rôle de l'océan dans le transport de la moitié de la chaleur de la planète vers les pôles à l'affaiblissement de ce même transport sous l'effet du changement climatique, englobant la circulation médio-océanique, les gyres entraînés par le vent et les tourbillons de méso-échelle qui se partagent la tâche selon la région, le transport méridien de chaleur et de sel fait de l'océan un second moteur climatique, aussi important que l'atmosphère elle-même, pour maintenir la répartition de l'énergie sur la planète.

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