En 2018, deux enquêtes distinctes sont arrivées à la même conclusion : le système circulatoire de la planète s’affaiblit. Le principal ensemble de courants océaniques qui transportent d’immenses quantités d’eau des mers tropicales vers les mers du Nord ralentit sous l’effet du changement climatique. Le dernier rapport des experts des Nations unies (le GIEC), publié cette année, arrivait à la même conclusion. Mais un nouvel article va plus loin, suggérant que la circulation méridienne de retournement de l’Atlantique (AMOC) s’effondrera dans les prochaines décennies si les émissions de gaz à effet de serre ne sont pas réduites dès maintenant. Ils avancent même la date de 2057. Cependant, d’autres scientifiques affirment qu’il n’y a pas assez de données pour prévoir cet effondrement.
Quiconque se baigne à la plage ces jours-ci peut se faire une idée du fonctionnement de l’AMOC. Si vous vous enfoncez de quelques mètres dans l’eau, vous remarquerez que la couche la moins profonde est chaude, tandis que les couches plus profondes sont plus froides. Ce phénomène est dû à l’impact direct du rayonnement solaire. Mais à l’échelle mondiale, la situation est plus complexe. Les mers équatoriales sont plus chaudes et plus elles sont chaudes, moins l’eau est dense et lourde, et elle voyage dans des courants tels que le Gulf Stream vers les latitudes plus élevées. En chemin, elle tempère l’Atlantique Nord et Sud et le climat de l’Europe occidentale et de l’Est américain. À l’extrémité de ce système circulatoire, c’est l’inverse qui se produit : les eaux froides des régions arctiques coulent vers le fond et se dirigent vers les zones équatoriales. Malgré son nom, l’AMOC ne reste pas dans l’Atlantique. En raison de la température relative et de la salinité plus élevées des océans Pacifique et Indien, la circulation atlantique atteint également ces océans. Bien que son impact le plus évident soit sur le climat, elle affecte également la distribution des débris ou des nutriments dans toutes les mers du monde.
« L’AMOC est passé d’un état faible à son état actuel avec la fin de la dernière période glaciaire, il y a 12 000 ans », rappelle Susanne Ditlevsen, chercheuse à l’université de Copenhague (Danemark) et coauteur du nouvel article sur l’effondrement possible. Il y a 12 millénaires, les conditions climatiques ont tellement changé qu’elles ont aussi facilité les grandes révolutions humaines qui ont suivi : expansion mondiale, agriculture, urbanisation…. « L’augmentation de la quantité d’eau douce [por el deshielo] ralentit l’AMOC, qui ralentit jusqu’à devenir faible », ajoute le mathématicien. L’eau douce arctique, bien que froide, est moins dense que l’eau salée, elle coule donc moins bien, ce qui interfère avec le circuit. « Le problème est d’évaluer la quantité d’eau douce », conclut-elle.
Ceux qui ont étudié l’évolution de l’AMOC savent que le facteur déstabilisant est la fonte du Groenland et, dans une moindre mesure, la perte accélérée de la glace de mer arctique, toutes deux causées par le réchauffement climatique. Ce qui est difficile à déterminer, c’est leur impact spécifique sur la circulation océanique. Des données directes sur l’état des courants ne sont disponibles que depuis 2004, grâce à des capteurs en profondeur, des bouées ou des navires. Mais 20 ans, c’est trop court pour faire la différence entre une variabilité naturelle et un processus causé par les émissions humaines. Il faut donc chercher des indicateurs indirects de l’état passé de ce tapis roulant océanique (circulation thermohaline). Ditlevsen et son frère Peter, climatologue dans la même université danoise, ont utilisé les relevés de température de surface de la mer dans l’Atlantique Nord depuis près de deux siècles comme indice.
« Depuis la fin du 19ème siècle, un changement radical s’est produit. Depuis 1880 et chaque décennie de plus en plus, nous nous trouvons dans une situation qui ne peut être comparée à la situation préindustrielle », explique le mathématicien de l’Institut Niels Bohr de l’université danoise. Sur la base de ces données et à l’aide d’outils statistiques complexes, les frères Ditlevsen montrent dans les résultats de leur article, publié dans la revue Nature Communicationsque l’AMOC pourrait s’effondrer bien avant la fin du siècle. Leurs chiffres indiquent qu’avec une très forte probabilité, la transition d’un état à l’autre se produirait vers 2057 : « Je sais qu’il s’agit de la partie la plus controversée de l’article et j’aimerais me tromper. Mais si les émissions se maintiennent, les résultats que nous obtenons sont ce qu’ils sont », conclut Susanne Ditlevsen.
Des doutes chez d’autres scientifiques
Alexander Robinson, spécialiste des courants océaniques à l’Institut des géosciences (IGEO) de l’Université Complutense de Madrid, souligne les points forts de cette étude à laquelle il n’a pas participé : « Ils utilisent des méthodes statistiques récemment mises au point pour fournir des signaux d’alerte précoce indiquant le moment où un système pourrait s’effondrer ou passer à un nouvel état ». Pour Robinson, l’élément clé (et l’une des faiblesses possibles de ce travail) est la variable de substitution utilisée pour observer l’évolution de la circulation : « Dans la mesure où les anomalies de température dans l’Atlantique Nord peuvent être considérées comme un bon indicateur de l’AMOC, ce travail montre de manière convaincante qu’un changement significatif de son état, dû au réchauffement climatique, est susceptible de se produire au cours de ce siècle.
Le climatologue Pablo Ortega étudie également ce flux de courants depuis des années. Et il le fait avec le soutien de la puissance de calcul du Centre national de supercalcul de Barcelone (Centro Nacional de Supercomputación). Ortega est l’un des chercheurs qui a détecté en 2018 l’affaiblissement du courant océanique atlantique et étudie depuis des années l’impact de la fonte des masses glacées du Groenland. « Entre 2004 et 2012, nous avons constaté que le courant ralentissait », explique-t-il. « Mais ces dernières années, la tendance n’est plus aussi claire », ajoute-t-il. M. Ortega estime que l’AMOC et son lien avec le climat mondial sont trop complexes pour que l’on puisse s’appuyer sur des projections basées sur les anomalies de température de surface dans les mers septentrionales. M. Ortega estime qu’il est difficile d’envisager l’effondrement de l’AMOC au cours de ce siècle.
Le service d’information scientifique SMC a interrogé des experts sur le courant océanique atlantique. Ils sont presque tous d’accord. Les travaux des frères Ditlevsen sont novateurs en ce sens qu’ils s’appuient sur des outils statistiques plutôt que sur des modèles climatiques. Il est également novateur pour la détection d’éventuels signaux d’alerte précoce qui indiqueraient le passage d’un état fort à un état faible de l’AMOC. Mais ils partagent l’avis d’Ortega selon lequel il y a beaucoup d’incertitudes et qu’il est risqué de baser le changement de la circulation océanique sur un seul indicateur. Comme le dit Penny Holliday, chercheuse principale de l’OSNAP, un programme international d’étude de l’AMOC, « son effondrement aurait des répercussions profondes sur tous les habitants de la Terre, mais cette étude surestime la probabilité qu’il se produise au cours des prochaines années ».
Ce sur quoi ils s’accordent tous, c’est qu’un tel effondrement aurait des conséquences mondiales. « L’AMOC contrôle le transport de la chaleur presque à l’échelle planétaire », explique M. Ortega. Ainsi, la fin de ce cloisonnement thermique aurait pour effet de refroidir la majeure partie de l’hémisphère nord, notamment l’Europe occidentale, et de réchauffer les parties océaniques équatoriales déjà chaudes. Au-delà du climat, le courant océanique atlantique est essentiel pour l’acheminement des nutriments et des sédiments qui permettent à la biodiversité de vivre dans les mers, en particulier dans l’Atlantique.
Ce qui suit pourrait être dit par un climatologue apocalyptique, mais Hollyday a déclaré à la division britannique du SMC : « La chaleur s’accumulerait dans l’océan Austral et l’Atlantique Sud, mais dans les continents méridionaux, les températures baisseraient également. Les principales zones de précipitations changeraient, entraînant une diminution des pluies en Europe, en Amérique du Nord et centrale, en Afrique du Nord et centrale et en Asie, et une augmentation des pluies en Amazonie, en Australie et en Afrique du Sud. La glace de mer s’étendrait vers le sud, de l’Arctique à l’Atlantique Nord subpolaire, et la glace de mer de l’Antarctique s’étendrait vers le nord ».
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