Le climat change, les océans et les courants océaniques changent. Selon une nouvelle étude, les échanges d'eau entre l'Atlantique Nord et l'Atlantique Sud sont devenus beaucoup plus importants au cours des 59 derniers millions d'années. Mais pas seulement. La circulation océanique dans l'Atlantique Nord est à son plus bas niveau depuis 1 500 ans, des niveaux qui ont déclenché une mini-ère glaciaire dans le passé.
Deux études différentes ont examiné la «santé» de la circulation océanique atlantique. Le premier, dirigé par des scientifiques de l'Université d'Oxford, a comparé des échantillons de sédiments de haute mer des deux régions de l'Atlantique, révélant qu'une circulation plus vigoureuse et une augmentation du CO2 atmosphérique ont conduit à un point de basculement climatique. .
Les chercheurs ont étudié les isotopes du néodyme (Nd) utilisés comme traceurs des masses d'eau et leur mélange. Les eaux de surface acquièrent une signature isotopique Nd des masses continentales environnantes à travers les rivières et la poussière soulevée par le vent.
Lorsque les eaux de surface vont au fond, elles portent cette signature spécifique avec elles. Par conséquent, lorsqu'une masse d'eau profonde traverse l'océan et se mélange à d'autres, sa signature isotopique Nd est incorporée dans les sédiments. Ils peuvent être considérés comme des archives précieuses de la circulation océanique et des climats passés.
L'histoire révélée par l'étude commence à la fin de la période crétacée (terminée il y a 66 millions d'années). Le climat s'était refroidi pendant des dizaines de millions d'années après une période très chaude, il y a environ 90 millions d'années.
Voici l'amère découverte. Malgré le refroidissement à long terme, les températures et le niveau de la mer à la fin du Crétacé étaient plus élevés qu'ils ne le sont aujourd'hui.
Dr. Sietske Batenburg, auteur de la recherche, a expliqué:
«Notre étude est la première à établir comment et quand une connexion en eau profonde a été établie. Il y a 59 millions d'années, l'océan Atlantique est véritablement devenu une partie de la circulation thermohaline mondiale, le flux qui relie quatre des cinq grands océans ».
L'océan Atlantique était encore jeune et les bassins de l'Atlantique Nord et Sud étaient moins profonds et plus étroits qu'aujourd'hui. La porte équatoriale entre l'Amérique du Sud et l'Afrique n'a permis qu'une connexion minimale avec les eaux de surface à la fin du Crétacé. Un volcanisme actif a formé des monts sous-marins et des plateaux qui ont bloqué la circulation des eaux profondes.
Mais alors que l'océan Atlantique continuait à s'ouvrir, la croûte océanique s'est refroidie et s'est affaissée. Les bassins sont devenus plus profonds et plus larges, et les plateaux sous-marins et les crêtes ont coulé avec la croûte.
À un moment donné, les eaux profondes de l'océan Austral ont pu s'écouler vers le nord à travers la crête de Walvis, remplissant les parties les plus profondes des bassins de l'Atlantique.
Depuis 59 millions d'années, les signatures des isotopes Nd de l'Atlantique Nord et Sud sont remarquablement similaires. Cela signifie qu'une masse d'eau profonde, probablement originaire du sud, a toujours traversé l'océan Atlantique en remplissant le bassin de profondeurs extrêmes à intermédiaires.
L'étude a été publiée dans Nature Communications.
Ce qui était effrayant, c'était un fait: le changement climatique lié à l'activité humaine dépasse de loin le taux de réchauffement d'il y a des millions d'années. Par conséquent, l'étude de la circulation océanique du passé peut fournir des indices sur la façon dont elle pourrait se développer à l'avenir et sur la façon dont la chaleur sera distribuée à la planète par les courants océaniques.
La deuxième étude, menée par Christelle Not et Benoit Thibodeau du Département des Sciences de la Terre et du Swire Institute of Marine Science de l'Université de Hong Kong, a mis en évidence un affaiblissement dramatique de la circulation au cours du XXe siècle.
La circulation méridienne de retournement de l'Atlantique (AMOC) est la branche de la circulation de l'Atlantique Nord qui transporte les eaux de surface chaudes vers l'Arctique et les eaux froides et profondes jusqu'à l'équateur. Ce transfert de chaleur et d'énergie a non seulement une influence directe sur le climat en Europe et en Amérique du Nord, mais aussi sur le système de mousson africain et asiatique, la température de surface de la mer, le cycle hydrologique et la circulation atmosphérique. De nombreux modèles climatiques ont prédit un affaiblissement, voire un effondrement de cette branche de circulation en raison du réchauffement climatique, en partie dû à la libération d'eau douce de la calotte glaciaire du Groenland.
Selon les scientifiques, en fait, il s'agit d'une conséquence directe du réchauffement climatique et de la fonte de la glace du Groenland. Cela a des conséquences importantes sur le climat dans un proche avenir, car une circulation plus lente dans l'Atlantique Nord peut produire des changements profonds dans les climats nord-américain et européen, mais aussi dans les pluies de mousson d'été en Afrique et en Asie.
Les résultats ont été publiés dans Geophysical Research Letters.
Francesca Mancuso
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