Les océans témoins du changement climatique

Lycée G Brassens RIVE DE GIER Académie de Lyon
Les océans témoins du changement climatique
[...] Les océans sont l'un de nos meilleurs outils pour comprendre le climat actuel et ses changements annoncés,
mais aussi les climats passés et leur variabilité. En effet, ils réagissent finement aux altérations de l'atmosphère, aux
changements de température, de pH ou de salinité, et impriment en retour leur marque sur le climat de la planète.
De leur côté, les scientifiques sont aujourd'hui capables d'observer les premiers effets du réchauffement global sur
l'océan. À eux d'interpréter ces signes et de prévoir ce qui pourrait nous arriver au cours de ce siècle.
Document 1 : augmentation du nombre de cyclones
J. Descloitres, MODIS R. - RESP. Team, NASA/GSFC
Cyclones Olaf et Nancy, dans l'océan Pacifique en 2005.
Aucune tendance réelle ne se dégage des différentes simulations. Les mécanismes qui déclenchent El Niño sont
trop mal connus et échappent encore à notre capacité de modélisation.
En revanche, du côté de l'Atlantique tropical et des Caraïbes, un résultat récent vient contrer l'idée d'une
multiplication des cyclones. « Nous avons fait des simulations en prenant en compte le réchauffement global prévu
pour le XXIe siècle, et nous ne voyons pas d'augmentation de leur fréquence, affirme Jean-François Royer,
chercheur à Météo France. La naissance des cyclones dépend de la différence de températures entre la basse et la
haute atmosphère. Le réchauffement futur ne devrait pas beaucoup changer le gradient vertical de températures. »
Toutefois, cette simulation prévoit que ces tourbillons dévastateurs pourraient être plus puissants 1. Les terribles
Katrina, Emily et Rita de la dernière saison cyclonique sont-ils déjà des signes de ce renforcement ? Un article paru
dans Science en septembre 2005 affirmait que le nombre de cyclones de catégorie 4 et 5 avait augmenté de 57 %
entre 1970 et 2004. [...]
Document 2 : l'inexorable montée des eaux
[...] Les habitants des îles Tuvalu sont inquiets : ils pensent que leur archipel ne va pas tarder à être englouti. Pour
Anny Cazenave, directrice adjointe du Laboratoire d'études en géophysique et océanographie spatiales (Legos) 2, la
réalité est plus complexe, mais pas moins préoccupante, pour ces atolls à fleur d'eau. « La montée du niveau moyen
de l'océan autour de cet archipel n'est que de quelques millimètres par an. En revanche, certains phénomènes
comme El Niño peuvent faire varier brusquement le niveau de 20 centimètres. Je pense qu'à terme, ces îles ne
pourront plus être habitées. »
Depuis cinquante ans, le niveau moyen de la mer monte de 1,8 mm par an, mais cette élévation s'est accélérée pour
atteindre 3 mm par an depuis une douzaine d'années. D'après les chercheurs, environ 60 % de cette élévation est
due à la dilatation thermique de l'océan qui, comme l'atmosphère, se réchauffe. Le reste s'explique par la fonte des
glaciers de montagne (0,8 mm par an) et la fonte des glaces du Groenland et, dans une moindre mesure, de
l'Antarctique (0,2 à 0,4 mm par an). « Cette élévation n'est pas homogène à travers le globe car le réchauffement
n'est pas uniforme. Celui-ci est fonction des transports de chaleur effectués par la circulation océanique »,
explique Anny Cazenave. Les données qui ont permis d'arriver à ces résultats sont d'abord les mesures par satellite
(dont Jason-1, Envisat et bientôt Jason-2), une vraie révolution pour l'étude des océans et des climats. [...]
Document 3 : l'eau douce et l'eau salée
[...] « Nous sommes aussi assez inquiets pour les glaces du Groenland, alerte Frédérique Rémy, chercheuse au
Legos. Alors que la couche de glace s'amenuise sur les bords de cette île, elle s'épaissit dans les régions centrales
à cause d'une augmentation des précipitations. Or si la pente augmente, les vitesses d'écoulement augmentent
aussi. Beaucoup de chercheurs pensent que le recul de ces glaces pourrait s'emballer. »
Une déstabilisation du système arctique aurait de fortes conséquences sur la salinité des eaux de surface de
l'Atlantique nord. « Pour l'instant, la fonte des glaces du Groenland ne représente pas un gros apport d'eau douce
par rapport aux fleuves sibériens », nuance Gilles Reverdin, chercheur au Locean. La salinité des eaux de surface
est un paramètre très étudié par les océanographes. Celle-ci dépend des précipitations, des courants de surface et
Tempête de 1999, événements El Niño particulièrement
intenses, dévastation de la Nouvelle-Orléans par l'ouragan
Katrina : voici certainement les signes les plus frappants
d'un éventuel changement climatique en cours [...]. Prenons
le cas d'El Niño, une anomalie du climat qui survient tous
les trois à sept ans et qui entraîne un renversement des vents
et des courants de surface dans le Pacifique. Son apparition
de 1997, l'une des plus fortes jamais enregistrées, a été un
désastre : feux de forêt incontrôlables en Indonésie, pluies
meurtrières en Amérique centrale et du Sud, [...] etc.
Pourtant, pour Pascale Delecluse, chercheuse au LSCE, « il
n'est pas du tout évident que le réchauffement climatique ait
un effet sur El Niño [...]».Du côté des modélisations [...],

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des échanges avec les couches d'eau profondes. Or, « sur le long terme, une variation importante de la salinité
dans l'Atlantique nord pourrait avoir un impact négatif sur l'ensemble de la circulation thermohaline, comme le
ralentissement du Gulf Stream », poursuit le chercheur. En effet, qui dit baisse de salinité dit perte de densité. Or,
c'est justement un gain de densité qui permet aux eaux du Gulf Stream de plonger aux hautes latitudes.
Depuis les années soixante-dix, les chercheurs ont mesuré une réduction de la salinité dans l'Atlantique au-dessus
des 45 degrés de latitude nord. Néanmoins, celle-ci semble remonter depuis cinq ou dix ans. Variabilité naturelle ou
premières observations d'un dérèglement climatique ? Dans un système qui fluctue tout le temps, difficile de
trancher. [...]
Document 4 : un océan plus corrosif
Autre phénomène observé par les chercheurs dans l'océan : l'acidification, conséquence directe de l'émission de
CO2 due à la frénétique activité humaine. Si l'influence de ce gaz sur le climat est encore difficile à estimer,
l'acidification de la mer ne laisse guère de place au doute. [...]. En 2005, une équipe internationale a simulé la
baisse de pH de l'océan au cours de ce siècle en fonction des scénarios d'émission de gaz carbonique. Les résultats
sont accablants : d'ici cinquante à cent ans, l'océan sera devenu corrosif pour de nombreux organismes. L'aragonite,
une forme de calcaire, sera soluble dans l'eau de mer, entraînant la disparition d'animaux comme les ptéropodes, un
groupe de mollusques planctoniques dont l'enveloppe est faite de ce matériau. [...]. Pour la biodiversité, les
conséquences sont incalculables. Ainsi, les ptéropodes sont un élément fondamental de nombreuses chaînes
alimentaires dans les hautes latitudes. [...].
Document 5 : les témoins du passé
Ouragans, montée des eaux, fonte des glaces, acidification : si l'océan nous informe directement sur les
changements climatiques en cours, il est aussi un excellent outil pour connaître ce qui s'est passé avant. « Or, dans
la controverse pour savoir quelle est la part de l'homme dans le réchauffement climatique et quelles en seront les
conséquences, on a absolument besoin de connaître le passé », affirme Édouard Bard, paléoclimatologue au Centre
européen de recherche et d'enseignement de géosciences de l'environnement (Cerege) 3. Témoins de ces époques
révolues, les coraux, coquillages, diatomées et coccolithophoridés racontent les grands chamboulements
climatiques du passé. Mais l'interprétation n'est pas simple : les informations qu'ils donnent sont souvent
parcellaires, parfois ambiguës et toujours extrêmement coûteuses à extraire. Mais ils sont la seule mémoire à long
terme de l'océan. Les reconstructions des paléoclimats qu'ils permettent servent ensuite à tester des modèles
climatiques, grâce auxquels on essaie de reproduire de façon réaliste les bouleversements que le monde a connus.
Une technique qui a le vent en poupe est l'extraction de carottes dans les sédiments marins. Grâce à des carottes
prélevées dans l'océan Indien et du Pacifique est, Édouard Bard et son équipe ont ainsi pu montrer que lorsque la
circulation atlantique profonde était faible, il se produisait des changements majeurs de la salinité des eaux de
surface et du taux d'oxygénation à moyenne profondeur dans les océans tropicaux. Durant ces périodes, des
perturbations majeures de la pluviosité se faisaient sentir en Amérique centrale et au sud de l'Asie, avec notamment
un assèchement total du sous-continent indien.
Documents extraits de : Le climat change et les océans en témoignent - Le journal du CNRS
Questions
1. Pourquoi les océans sont-ils surveillés d'aussi près ?
2. @ Quel sont les outils qui permettent aux scientifiques de surveiller les océans ?
3. Pour l'opinion publique, les phénomènes extrêmes comme la tempête de 1999 sont souvent des preuves
que le dérèglement du climat nous frappe déjà. Cette opinion est-elle vérifiée ?
4. Peut-on prétendre que le nombre de cyclones augmente depuis les années 1970 ?
5. @ Comment peut-on cartographier le niveau des océans ?
6. La mesure de la hauteur des marées est-elle connue partout ?
7. Quels sont les facteurs responsables de la montée des eaux ?
8. L'augmentation de l'effet de serre contribue-t-elle à l'accélération de la montée des eaux ?
9. @ Qu'est-ce que le Gulf Stream ?
10. Quelles peuvent être les conséquences de la fonte des glaces du Groenland ?
11. @ Pourquoi la dissolution du CO2 rend-elle l'eau plus acide ?
12. Quels organismes, souvent citées dans les médias, sont menacées par l'influence du CO2 ?
13. @ Comment les coraux, les coquillages, les diatomées et coccolithophoridés, nous renseignent-ils sur
le passé du climat ?