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May 05, 2024

RealClimate : L'AMOC : basculement de ce siècle, ou pas ?

25 août 2023 par Stefan 27 commentaires Il y a quelques semaines, une étude menée par les chercheurs Peter et Susanne Ditlevsen de l'Université de Copenhague a conclu que la circulation méridionale de retournement atlantique (AMOC) est

25 août 2023 par Stefan 27 commentaires

Il y a quelques semaines, une étude menée par Peter et Susanne Ditlevsen, chercheurs de l'Université de Copenhague, a conclu que la circulation méridionale de retournement de l'Atlantique (AMOC) est susceptible de franchir un point de bascule dès ce siècle, très probablement vers le milieu du siècle. Compte tenu des conséquences catastrophiques d’une panne de l’AMOC, l’étude a fait la une des journaux mais a également suscité un certain scepticisme. Maintenant que la poussière est retombée, voici quelques réflexions sur les critiques qui ont été émises à l’égard de cette étude.

J'y ai vu deux arguments principaux.

1. Les données utilisées décrivent-elles réellement les évolutions de l’AMOC ?

Nous ne disposons de mesures directes d'AMOC que depuis 2004, période trop courte pour ce type d'étude. Les Ditlevsens ont donc utilisé comme indicateur les températures de surface de la mer (SST) dans une région située entre la pointe du Groenland et la Grande-Bretagne, sur la base de Caesar et al. 2018 (PDF ; je suis co-auteur de cet article). L'idée de base commence par l'observation que cette région est beaucoup plus chaude que la normale pour cette latitude, car l'AMOC délivre une énorme quantité de chaleur dans la zone. Le tableau suivant que j’ai réalisé il y a 25 ans l’illustre.

Si l'AMOC s'affaiblit, cette région se refroidira. Et en fait, elle se refroidit – c'est la seule région de la Terre qui s'est refroidie depuis l'époque préindustrielle. Ceci est communément appelé « trou de réchauffement » ou « goutte froide ».

Nous avons soutenu dans Caesar et al. que la température de la surface de la mer en hiver est un bon indice de la force de l'AMOC, basé sur un modèle climatique à haute résolution. (Pas en été, lorsque l'océan est recouvert d'une couche mixte de surface peu profonde, chauffée par le soleil et fortement dépendante des conditions météorologiques.) Nous avons vérifié cela avec d'autres modèles climatiques et avons constaté que notre indice AMOC (c'est-à-dire basé sur la SST dans la « goutte froide » ' région) et le ralentissement réel de l'AMOC y sont fortement corrélés (coefficient de corrélation R = 0,95).

Il existe d'autres indicateurs, soit en utilisant la salinité des océans mesurée, soit en utilisant divers types de données indirectes provenant de carottes de sédiments, par exemple la taille des grains de sédiments au fond de l'océan comme indicateurs de la vitesse d'écoulement de la branche profonde de l'AMOC vers le sud. Le point clé pour moi est le suivant : ces différents indicateurs fournissent des reconstructions AMOC plutôt cohérentes, comme nous l'avons montré dans Caesar et al. 2021. Les données sur les sédiments remontent plus loin dans le temps, mais ne sont probablement pas aussi fiables et ne vont pas jusqu'au présent.

Au cours des dernières décennies, il existe potentiellement de meilleures approches, comme les estimations de l'état des océans, et celles-ci sont également cohérentes avec l'empreinte SST – mais celles-ci ne remontent pas assez loin dans le temps pour le type d'étude de Ditlevsen. Le graphique suivant montre une comparaison de différentes reconstructions pour la période pertinente utilisée dans l’étude Ditlevsen.

Les reconstructions basées sur la salinité peuvent également être bonnes, mais elles dépendent des précipitations, une quantité notoirement variable, il est donc plutôt douteux que l'analyse de la variance de la salinité donne de meilleurs résultats que le signal SST.

L'argument a été avancé que la « goutte froide » pourrait ne pas être causée par un déclin de l'AMOC mais par une perte de chaleur à la surface de l'océan. C'est facile à vérifier : si tel était le cas, le refroidissement de la zone serait lié à une augmentation des pertes de chaleur en surface. Mais si l’AMOC est le coupable, alors moins de chaleur devrait être perdue, car une surface océanique plus froide en raison de la réduction du transport de chaleur océanique perdra moins de chaleur. Les données de réanalyse montrent que c’est le cas.

Cela a été démontré par Halldór Björnsson du service météorologique islandais et présenté lors de la conférence Arctic Circle 2016. J'en ai discuté ici en 2016 et également dans mon article RealClimate 2018 « Si vous doutez que l'AMOC s'est affaibli, lisez ceci », ainsi que d'éventuels d'autres explications alternatives de la « goutte froide ». Nous avons récemment répété l'analyse de Halldór au PIK et avons obtenu les mêmes résultats.

Ma conclusion : depuis environ un siècle, les données SST sont probablement le meilleur indicateur AMOC dont nous disposons, et je ne vois aucune preuve concrète suggérant qu'il n'est pas fiable.