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La surface de la mer est le lieu de transmission de l'énergie, la matière de l'océan vers l'atmosphère, et du milieu extérieur vers l'océan. Comprendre les mécanismes d'échanges, les quantifier, suivre leur évolution, est un enjeu important.

  
DossiersInteractions océan-atmosphère : un rôle majeur pour le climat
 

En guise de conclusion : des questions sur le rôle du couplage océan-atmosphère dans les incertitudes sur le changement climatique...

Nos connaissances ne sont pas encore suffisantes pour affirmer quelle seront les effets compensatoires (rétroactions climatiques) de l'augmentation de la couverture neigeuse (augmentation de l'albédo, donc refroidissement radiatif), de l'accroissement des précipitations sur les océans tropicaux (eau plus douce en surface, donc moindre effet de la fonte des banquises ?), l'impact des nuages (hauts ou bas, ils ont un effet différent sur le bilan d'énergie), etc... La seule conclusion vraiment sûre est qu'on connaît mal le cycle de l'eau, et que c'est un enjeu majeur des recherches actuelles et ce pour encore pas mal d'années !

Par ailleurs, le réchauffement climatique devrait conduire à une élévation du niveau de la mer (déjà observée), qui aura (a déjà ?) des conséquences sur les écosystèmes marins. Le rôle de l'océan dans l'absorption du CO2 atmosphérique pourrait lui même changer, en fonction de la température et la salinité d'une part, et des espèces de phytoplancton d'autre part....

Les résultats de toutes les études sur le changement climatique n'incitent pas à l'optimisme : malgré les incertitudes sur le cycle de l'eau (et sur d'autres aspects), les tendances simulées sont cohérentes avec les observations actuelles, et devraient convaincre gouvernements et citoyens à limiter, et si possible réduire le plus possible les émissions de gaz à effet de serre pour éviter d'aggraver les changements en cours...

Exemple les variations de précipitations par rapport à la situation actuelle simulées par les deux modèles couplés français dans le cadre du projet ESCRIME

Les modèles atmosphériques du CNRM et de l'IPSL, couplés avec le même modèle de circulation océanique de l'IPSL, ont simulé le climat futur dans différents scénarios. Ici, pour un doublement de CO2, stabilisé en 2050, on montre les cartes d'anomalie de précipitation (en mm/jour)entre la période 2090 - 2099 par rapport à 2000 - 2009. Les deux modèles sont d'accord sur l'augmentation dans les tropiques, mais montrent des divergences nettes dans certaines régions (hauteslatitudes, en particulier)

Tout porte à penser que le cycle de l'eau devrait se renforcer, avec un accroissement de l'évaporation et plus de précipitations. Mais la modification des zones climatiques pourrait induire également une désertification accrue de certaines régions. Par ailleurs, la fonte des banquises de l'océan arctique (due à un réchauffement marqué aux hautes latitudes boréales) pourrait conduire à un ralentissement, voire une interruption de la plongée des eaux froides et salées. Des études de paléoclimatologie suggèrent qu'un tel phénomène s'est déjà produit dans des périodes chaudes. Il aurait pour conséquence paradoxalement le refroidissement de l'Europe de l'ouest de plusieurs degrés, cela pour une durée de plus de 10 ans.

De plus, de plus en plus d'études indiques que le réchauffement climatique pourrait modifier le nombre ou l'intensité des phénomènes« extrêmes », tels que cyclones, tempêtes, voire épisodes El Niño.

On a vu que les interactions océan - atmosphère interviennent à toutes les échelles de temps et d'espace dans le fonctionnement du système climatique. Compte tenu des connaissances actuelles, et surtout des questions ouvertes (incertitudes de mesure, quantification des échanges, mécanismes détaillés de nombreux phénomènes,.), quelle est la réponse des interactions océan-atmosphère au réchauffement global ?

Les débats font rage pour savoir comment se traduira l'augmentation de température (estimée entre 1,5 et 5° selon les modèles et les scénarios pour le prochain siècle : doublement ou quadruplement de la concentration en CO2, impact d'autres gaz à effet de serre et des aérosols,...). Les simulations réalisées pour l'IPCC par différents instituts de recherche monternt des points communs, et des divergence.

Toutes les hypothèses sont tirées des simulations de modèles climatiques, dont la fiabilité n'est pas encore complète (voir plus haut) ou d'études spécifiques avec des modèles simplifiés...