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Les océans se réchauffent plus rapidement sans les aérosols

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Les océans se réchauffent en réponse aux émissions de gaz à effet de serre. Jusque dans les années 1990, sous la thermocline, on observait toutefois un refroidissement de l'eau. Ceci était semble-t-il dû au pouvoir refroidissant des aérosols.

Le réchauffement des océans compte représente les neuf dixièmes du réchauffement global. Quelque 30 % du réchauffement récent concerne l'océan profond (en dessous de 700 m), et 65 % de l’augmentation de température des couches de surface implique la ceinture tropicale de l'Atlantique et du Pacifique. © Marcus Revertegat, Fotopedia, cc by 3.0

Le réchauffement des océans compte pour 90 % du réchauffement climatique. Depuis les années 1960, la température croît de 0,04 °C par décennie dans l'Atlantique Nord, et de moins de 0,2 °C par décennie dans les océans Indien et Pacifique. Toutefois, dans l'hémisphère sud, au niveau et en dessous de la thermocline, les océans subtropicaux se refroidissaient. Les raisons de cette tendance au refroidissement sont sujettes à débat, surtout dans le contexte actuel de changement climatique.

Dans une nouvelle étude publiée dans les Scientific Reports, une équipe du Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) menée par Tim Cowan attribue ce refroidissement à l'augmentation des émissions d'aérosols. Les chercheurs montrent par ailleurs que l'océan de surface se réchauffe très rapidement, car les émissions de gaz à effet de serre prennent le pas sur les émissions d'aérosols. D'après l'équipe, d'ici 2020, même sous la thermocline, les océans se réchaufferont.

La thermocline de l'océan Indien affichait le réchauffement le plus prononcé. Mais à partir des années 1990, la tendance s'est inversée. « C'est ce qui a vraiment attiré notre attention. Nous observions un réchauffement rapide des océans subtropicaux à partir du milieu des années 1990, le plus sensiblement dans l'océan Indien entre 300 et 1.000 m de profondeur », commente Tim Cowan.

Une équipe du CSIRO déploie en pleine mer un système de surveillance pour l'océan profond. © CSRIO

Des aérosols qui inhibaient l’effet des gaz à effet de serre

L'équipe a donc cherché à déterminer si ce changement d'état était une réponse de l'océan à l'augmentation des émissions de gaz à effet de serre. En effet, les aérosols ont tendance à refroidir l'atmosphère dans l'hémisphère nord, car ils dispersent la lumière. Mais depuis les années 1980, l'Europe et le continent américain ont considérablement réduit leurs émissions d'aérosols, notamment en changeant les mécanismes des climatiseurs. Le réchauffement des océans observé dans les années 1990 est cohérent avec la réduction des émissions d'aérosols, qui inhibaient l'effet de serre amplifié par les émissions anthropiques.

Afin de vérifier ce lien de cause à effet, l'équipe du CSIRO a étudié les simulations d'une quarantaine de modèles climatiques issus du projet CMIP5. Tous incluaient dans leur scénario les changements historiques de gaz à effet de serre et des aérosols au cours du XXe siècle. « Nous avons constaté que les modèles simulent bien la fin du refroidissement du XXe siècle et le réchauffement rapide de l'Atlantique subtropical et de l'océan Pacifique, mais ils montrent un retard d'environ 30 ans dans le réchauffement de l'océan Indien, poursuit Tim Cowan. Ce retard est probablement dû à la présence d'aérosols atmosphériques générés par les émissions des transports, de la combustion de la biomasse et les smogs industriels en Asie, ainsi que les émissions naturelles de sel de mer et de poussière. »

D'autre part, les modèles simulent un pic de réchauffement juste après le début des années 1980, lorsque la légalisation américaine a modifié les systèmes de climatisation. Ils simulent un réchauffement rapide amorcé dès les années 2020, et montrent clairement que le taux de réchauffement est bien lié à la diminution rapide des aérosols. Les océans tropicaux de surface se réchauffent déjà, mais l'ensemble de la colonne d'eau sera bientôt affecté.

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