Une équipe internationale de chercheurs confirme aujourd’hui que le cycle de l’eau s’accélère avec le réchauffement climatique. © Niks Ads, Adobe Stock
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Le réchauffement climatique accélère le cycle de l’eau

ActualitéClassé sous :climatologie , océanographie , CSIRO

[EN VIDÉO] Le cycle de l’eau modifié par le réchauffement climatique  Sur notre planète, la surveillance du cycle de l’eau est indispensable à la compréhension du réchauffement climatique. Le Cnes nous parle, au cours de cette vidéo, des différentes missions spatiales qui, depuis plusieurs années déjà, permettent de suivre l'eau tout autour du Globe. 

La Terre, c'est 70 % d'eau. Une eau qui circule sans fin, passant des océans à l'atmosphère puis à la terre et à la mer. Le tout selon un cycle sensible aux variations de l'environnement. Et plus exactement, au réchauffement climatique. Grâce à des données plus précises que jamais, des chercheurs le confirment aujourd'hui encore.

Les modèles le disent : l'accélération du cycle de l’eau est l'une des conséquences d'un réchauffement climatique. De récentes études basées sur notre atmosphère semblent également aller dans ce sens. Et aujourd'hui, une équipe internationale de chercheurs le confirme grâce à des relevés très précis de la salinité des eaux.

C’est l’énergie solaire qui est le moteur du cycle de l’eau au travers de l’évaporation des masses d’eau. Les zones de forte évaporation et celles qui recueillent les précipitations étant différentes, il se crée des différences géographiques de salinité. L’accroissement de ces différences caractérise une accélération du cycle de l’eau. © John M. Evans, Howard Perlman, USGS Georgia Water Science Center, Wikimedia Commons, Domaine public

Le cycle de l'eau et la salinité des océans

Rappelons que le cycle de l'eau commence par l'évaporation de l'eau de mer. Dans l'atmosphère, elle forme des nuages puis précipite en pluie ou en neige. Une eau douce qui retourne alors plus ou moins directement aux océans. C'est ainsi que le cycle de l'eau est responsable d'une hausse de salinité dans les zones d'évaporation et à l'inverse, d'une plus forte concentration en eau douce ailleurs.

Des chercheurs s'étaient déjà intéressés à la question de la salinité des océans. Mais les données sur lesquelles s'appuient les auteurs de ces travaux sont plus précises et fiables. De quoi reconstruire la salinité des océans sur leurs premiers 2.000 mètres de profondeur, à l'échelle du mois et ce, depuis 1960. Et montrer que les zones d'évaporation sont bien de plus en plus salées et les autres, de plus en plus douces.

Dans le Pacifique, la salinité moyenne est plutôt faible, contrairement à ce qui est observé dans l’Atlantique et dans le nord de l’océan Indien. Sur les cartes du bas, les chercheurs observent des anomalies de salinité de surface qui ont tendance à pénétrer plus en profondeur. © Lijing Cheng, Académie des sciences chinoise

Des conséquences pour la Planète

« Nous montrons que le schéma de salinité s'est globalement amplifié de 1,6 % entre 1960 et 2017 », précise Nicolas Gruber, chercheur à l'École polytechnique fédérale de Zurich (Suisse) dans un communiqué de l’Académie des sciences chinoise. Mais, entre 1960 et 1990, la différence de salinité entre les régions de salinité élevée et celles de salinité plus faible n'a augmenté « que » de 0,5 %. Alors que, entre 1991 et 2017, elle a augmenté de 1 %.

En rapprochant ces valeurs des modèles climatiques, les chercheurs montrent que cette amplification dépasse la variabilité naturelle. « Elle est clairement due à l'influence humaine », affirme Nicolas Gruber. Et ces données permettent finalement d'estimer que le cycle de l'eau s'est amplifié de 2 à 4 % par degré Celsius depuis 1960.

Quelles conséquences pour la Planète ? Dans un monde qui se réchauffe à plus 2 °C, le cycle de l'eau va s'accélérer de 4 à 8 %. Et les régions déjà sèches vont devenir encore plus sèches. Avec des conséquences sur le bétail et les cultures et une augmentation du risque d’incendies de forêt. À l'inverse, d'autres régions connaîtront des pluies plus fortes. Les précipitations associées aux cyclones et aux ouragans continueront d'augmenter, causant plus de dommages encore.

Pour en savoir plus

Le cycle de l'eau s'est accéléré, la preuve par le sel

Selon une étude australienne, le cycle de l'eau s'est accéléré. L'ont-ils vu dans le marc de café ? Non, dans le sel de mer, tout simplement. Plus de cinquante ans de données sur la salinité des océans révèlent en effet une amplification des phénomènes d'évaporation et de précipitation, selon un schéma qui recoupe les simulations du Giec quant aux effets du changement climatique sur le régime des pluies.

Article de Grégoire Macqueron publié le 20/04/2010

Les chercheurs australiens du Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) ont mis en évidence une amplification du cycle de l'eau à travers l'étude de la salinité des océans.

Le cycle de l'eau est actionné par l'évaporation de l'eau de mer qui précipite ensuite sous forme de pluie, de neige, de grêle, etc., soit directement au-dessus des océans, soit sur les terres. L'eau douce ruisselle alors pour retourner plus ou moins rapidement jusqu'aux océans. Par conséquent, le cycle d'eau provoque une hausse de la salinité dans les zones d'évaporation (concentration des sels) tandis que l'accroissement des apports en eau douce la réduit dans les zones de fortes précipitations. Ce phénomène est à l'origine des différences de salinité entre les différentes mers et océans.

Cependant, les travaux de Paul Durack et Susan Wijffels ont révélé que ces variations de salinité se sont amplifiées depuis 1950, conformément aux simulations établies par le Giec (Groupe intergouvernemental d'étude du climat) sur les conséquences du changement climatique. En d'autres termes, les régions sèches deviennent encore plus sèches, tandis que les régions humides reçoivent davantage de pluie, ce qui modifie la salinité des eaux au niveau des océans. « Ces données sur l'océan mondial confirment que le cycle de l'eau de la Terre s'est accéléré » résume le doctorant Paul Durack.

Le docteur Susan Wijffels tenant une bouée Argo. Avec Paul Durack, cette chercheuse tente de réduire les incertitudes liées au réchauffement climatique à travers le plus grand programme de suivi des océans. © Bruce Miller

Par ailleurs, dans leur étude publiée dans la revue American Journal of Climate, les chercheurs du CSIRO ont confirmé que l'élévation de la température des 50 dernières années (+ 0,4°C) affecte les couches profondes de l'océan et leurs salinités.

« Alors que de tels changements de salinité sont attendus à la surface des océans, où près de 80% des échanges se produisent, explique Paul Durack, les mesures de sub-surface indiquent que des changements plus larges, causés par le réchauffement, s'étendent dans l'océan profond. »

La salinité, témoin de la pluie et du beau temps… passé ou simulé

Pour aboutir à ces conclusions, l'équipe menée par Durack et Wijffels s'est appuyée sur les données du programme Argo et sur des données historiques collectées entre 1950 et 2008. Les scientifiques ont ainsi pu réaliser une tendance pluri-décennale des variations de température et de salinité des océans.

Auparavant, il existait peu d'informations sur l'évaporation et les précipitations en milieu océanique. Les mesures de précipitations sont en effet difficiles car peu de zones sont bien équipées et peu de navires océanographiques surveillent les océans qui recouvrent 70% de la planète.

Les correspondances entre les travaux de Paul Durack et Susan Wijffels et les simulations du Giec sur les modifications du cycle de l'eau démontrent cependant que la salinité des océans peut servir d'indicateur fiable de l'évaporation et des précipitations.

La salinité des océans pourrait donc être un outil de validation des modèles sur le changement climatique et lever des incertitudes sur le cycle de l'eau, passé et futur.

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