Trois choses à savoir sur le réchauffement des océans

1- L’océan absorbe 90% du réchauffement climatique et 25% des gazs à effets de serre

Pourquoi l’océan absorbe-t-il une telle proportion de ce réchauffement ? Parce que l’eau a une capacité thermique supérieure à celle de l’air, mais aussi à cause du volume énorme des océans comparé à l’atmosphère. L’eau de surface, en contact direct et en équilibre avec l’atmosphère, absorde une grande partie de la chaleur associée au réchauffement climatique d’origine humaine et la transmet dans les grandes profondeurs et les abysses.

L’océan est structuré, à l’image d’un oignon, en une multitude de couches qui communiquent peu entre elles. Dans certaines régions l’échange entre les couches de surface et les couches plus profondes sont favorisée : c’est le cas notamment dans les régions polaires ou proche des pôles (en particulier l’océan Austral et l’Atlantique Nord). C’est par ces échanges entre surface et profondeurs que la chaleur peut etre efficacement enfouie dans l’océan profond et extraite de l’atmosphère. Ces mécanismes entraînent un réchauffement global de l’océan, que l’on observe dans tous les basins océaniques du globe et sur l’ensemble de sa profondeur. 

2- Ce réchauffement est attesté via une accumulation de mesures débutées à la fin du XIXe siècle

La recherche investit aujourd’hui trois types d’approches complémentaires :

1. L’approche théorique, qui permet de comprendre les lois physiques qui régissent l’océan et d’étudier comment elles évoluent avec le changement climatique.
2. L’observation, grâce à des instruments variés (satellites, flotteurs Argo, capteurs in situ) permettant de suivre des indicateurs comme la température, la salinité ou la circulation océanique.
3. La modélisation numérique, qui reproduit l’océan et le climat pour mieux comprendre les mécanismes en jeux, ainsi que ses évolutions passées et ses possibles évolutions futures.

Notre compréhension des océans et de ces changement a largement accéléré au cours des dernières décennies avec le développement de l’informatique et de nouvelles méthodes observationnelles. Les débuts de l’utilisation d’observations satellitaires dans les années 1980, ainsi que l’arrivée, dans les années 2000, de robots autonomes tels que les flotteurs Argo, ont révolutionné notre capacité à observer, et donc comprendre, l’océan. Ces flotteurs qui sillonnent aujourd’hui et en permanence l’ensemble des océans du globe, ballottés par les courants, descendent puis remontent tous les dix jours les premiers 2 000 mètres de la colonne d’eau pour mesurer la température et la salinité, et transmettent ces données par satellite à la communauté internationale.

Ces progrès techniques ont permis une augmentation massive des observations de la Terre et des océans, ce qui a considérablement affiné notre capacité d’analyse des changements en cours et de leur compréhension. Aujourd’hui, les scientifiques peuvent confirmer, sans équivoque, que l’océan se réchauffe depuis au moins la moitié du XXᵉ siècle, avec une intensité de réchauffement qui s’accroît de décennie en décennie.

3- Plus la Terre se réchauffe, plus l’océan perd en efficacité

On sait aujourd’hui grâce aux progrès de la recherche que la capacité de l’océan à stocker le carbone et la chaleur se réduit au fur et à mesure que la planète se réchauffe. En effet, l’eau de plus en plus chaude en surface devient moins dense que l’eau froide en profondeur. Cela réduit le brassage vertical et donc va contribuer à réduire légèrement l’efficacité de l’océan à stocker de la chaleur. Pour le carbone, en plus de cette baisse d’efficacité du a la réduction du brassage, la dissolution du carbone à la surface de l’océan est rendu plus difficile dans des eaux plus chaude, et la capacité chimique de l’océan a stocker du carbone réduit elle aussi. Le stockage de carbone par les océans provoque une acidification néfaste pour le développement de certaines espèces océaniques. Les modifications de l’océan ont ainsi des conséquences à de nombreuses les échelles : circulation des courants océaniques, niveau de la mer, espèces animales, végétales etc.

Des conséquences d’autant plus dramatiques que l’océan fonctionne avec une forte inertie : même si la neutralité carbone était atteinte dès aujourd’hui, il faudrait encore plusieurs siècles avant que l’océan ne retrouve un état d’équilibre.

Jean-Baptiste Sallée est océanographe au Laboratoire d’océanographie et du climat : expérimentations et approches numériques (LOCEAN-IPSL). Il est spécialisé dans l’étude des circulations océaniques et de leur impact sur le climat. Ses recherches explorent la manière dont la physique locale de l’océan influence le climat à l’échelle globale. Il a soutenu une thèse en océanographie physique en 2007 et a publié, et collaboré à plus d’une centaine d’articles scientifiques.