L’océan Arctique se réchauffe depuis le début du XXe siècle, soit des décennies plus tôt que ne le suggèrent les relevés, en raison de l’arrivée dans l’écosystème polaire d’eaux plus chaudes en provenance de l’océan Atlantique.
Un groupe international de chercheurs a reconstitué l’histoire récente du réchauffement de l’océan à la porte de l’océan Arctique, dans une région appelée détroit de Fram, entre le Groenland et le Svalbard.
En utilisant les signatures chimiques trouvées dans les micro-organismes marins, les chercheurs ont découvert que l’océan Arctique a commencé à se réchauffer rapidement au début des années 1900, lorsque des eaux plus chaudes et plus salées ont afflué de l’Atlantique – un phénomène appelé Atlantification – et que ce changement a probablement précédé le réchauffement documenté par les mesures instrumentales modernes.
Depuis 1900, la température de l’océan a augmenté d’environ 2 degrés Celsius, tandis que la glace de mer a reculé et que la salinité a augmenté, notent les auteurs.
Les résultats, publiés dans la revue Science Advances, fournissent la première perspective historique sur l’atlantisation de l’océan Arctique et révèlent une connexion beaucoup plus forte avec l’Atlantique Nord qu’on ne le pensait auparavant.
Ce lien peut influencer la variabilité du climat arctique, ce qui pourrait avoir des conséquences importantes sur le recul de la glace de mer et l’élévation du niveau de la mer à l’échelle mondiale, car les calottes glaciaires polaires continuent de fondre.
Tous les océans du monde se réchauffent en raison du changement climatique, mais l’océan Arctique, le plus petit et le moins profond de tous les océans du monde, se réchauffe le plus rapidement.
Le taux de réchauffement de l’Arctique est plus de deux fois supérieur à la moyenne mondiale, en raison des mécanismes de rétroaction », explique le Dr Francesco Muschitiello, co-auteur de l’étude et membre du département de géographie de l’université de Cambridge (Royaume-Uni). Grâce aux mesures satellitaires, nous savons que l’océan Arctique se réchauffe régulièrement, en particulier au cours des 20 dernières années, mais nous voulions replacer le réchauffement récent dans un contexte à plus long terme.
L’atlantisation est l’une des causes du réchauffement de l’Arctique, mais les enregistrements instrumentaux capables de suivre ce processus, comme les satellites, ne remontent qu’à environ 40 ans.
Le réchauffement de l’océan Arctique entraîne la fonte de la glace dans la région polaire, ce qui a une incidence sur le niveau des mers à l’échelle mondiale. Lorsque la glace fond, une plus grande partie de la surface de l’océan est exposée au soleil, ce qui libère de la chaleur et augmente la température de l’air. Le réchauffement de l’Arctique va faire fondre le permafrost, qui stocke d’énormes quantités de méthane, un gaz à effet de serre bien plus nocif que le dioxyde de carbone.
Les chercheurs ont utilisé des données géochimiques et écologiques provenant de sédiments océaniques pour reconstituer l’évolution des propriétés de la colonne d’eau au cours des 800 dernières années. Ils datent avec précision les sédiments en utilisant une combinaison de méthodes et recherchent des signes diagnostiques d’atlantisation, tels que des changements de température et de salinité.
Si l’on considère l’ensemble de l’échelle de temps de 800 ans, nos relevés de température et de salinité semblent assez constants », explique le Dr Tesi Tommaso, co-auteur de l’Institut des sciences polaires du Conseil national de la recherche à Bologne, en Italie. Mais soudainement, au début du 20e siècle, on observe ce changement marqué de la température et de la salinité, qui est vraiment frappant.
La raison de cette atlantisation rapide à la porte de l’océan Arctique est intrigante », explique Muschitiello. Nous avons comparé nos résultats avec la circulation océanique à des latitudes plus basses et avons constaté qu’il existe une forte corrélation avec le ralentissement de la formation d’eau dense dans la mer du Labrador.
Il ajoute que « dans un scénario de réchauffement futur, la circulation profonde dans cette région subpolaire devrait encore diminuer en raison de la fonte de la calotte glaciaire du Groenland. Nos résultats impliquent que nous pourrions nous attendre à une atlantisation supplémentaire de l’Arctique à l’avenir en raison du changement climatique », ajoute-t-il.
Les chercheurs affirment que leurs résultats exposent également une faille possible dans les modèles climatiques, car ils ne reproduisent pas cette atlantisation précoce au début du siècle dernier.
Les simulations climatiques ne reproduisent généralement pas ce type de réchauffement dans l’océan Arctique, ce qui signifie que la compréhension des mécanismes à l’origine de l’atlantisation est incomplète », explique M. Tommaso. Nous nous appuyons sur ces simulations pour prévoir le changement climatique futur, mais l’absence de tout signe de réchauffement précoce dans l’océan Arctique est une pièce manquante du puzzle.