LES RECHERCHES FRANÇAISES SUR LE CLIMAT Le rôle de l’océan austral dans le couplage CO 2 /climat V Principal réservoir de carbone de la planète, l’océan est l’objet de toutes les attentions. Comment réagit-t-il face au réchauffement climatique ? De nouvelles recherches menées sur l'océan Austral illustrent le couplage du cycle du carbone avec le climat. DEPUIS UN MILLION D’ANNÉES Évolution de la concentration atmosphérique du CO2 (en vert) et du deutérium (en orange, indice de la température) au cours des 800 000 dernières années. Ces mesures ont été réalisées dans les glaces antarctiques qui, en s’accumulant au cours du temps, ont piégé des bulles d’air. Les cycles glaciaires/interglaciaires sont bien visibles. © Vostok et Epica DEPUIS UN PEU PLUS DE 100 ANS L’observation des glaces antarctiques a permis de montrer qu’au cours du dernier million d'années, les variations de la température et de la concentration en dioxyde de carbone (CO2) atmosphérique étaient étroitement associées : durant les périodes glaciaires froides, les concentrations de CO2 étaient faibles (~180 ppmv), tandis que durant les périodes interglaciaires plus chaudes elles étaient nettement plus élevées (~270 ppmv). Les paléoclimatologues ont montré qu'une grande partie de ces variations de CO2 pouvait s’expliquer par des changements dans la circulation de l’océan Austral et notamment, en périodes interglaciaires, par un apport vers la surface d'eaux profondes riches en CO2, lequel était alors libéré dans l’atmosphère. Depuis la révolution industrielle, les émissions de CO2 liées aux activités humaines n'ont cessé d'augmenter. Il en résulte un accroissement très rapide de la concentration du CO2 atmosphérique, à l’origine du changement climatique prédit par les scientifiques et que l’on commence à observer. Cette concentration atteint aujourd’hui plus de 380 ppmv, soit 100 ppmv de plus que ce qu'a connu notre planète depuis un million d'années. Heureusement, cet accroissement est limité par les échanges se produisant avec les réservoirs de carbone que sont les océans et les continents (fabrication de biomasse et dissolution du CO2 dans l’eau). Les réseaux de mesure maintenus par les scientifiques depuis bientôt 50 ans leur ont permis d’évaluer qu’environ la moitié des émissions anthropiques de CO2 serait ainsi soustraite à l’atmosphère, un tiers par les océans, dont une grande partie serait stockée dans les eaux froides de l'océan Austral, et le reste par les continents. Une concentration de 100 ppmv (partie par million en volume) de CO2 correspond à 0,01 % en volume de CO2 dans l’air. Vagues à la surface des eaux antarctiques, au sud de l’océan Indien. © OISO, Nicolas Metzl Évolution de la vitesse du vent dans l’océan Austral : depuis 50 ans, elle augmente. © NCEP Concentration en CO2 anthropique dans l’océan Austral (évaluée à partir des observations de la campagne océanographique Civa-Woce) : le CO2 est entraîné vers le fond le long de l’Antarctique par les eaux froides et salées de surface, plus denses que les eaux profondes. © LOCEAN/IPSL MAIS DEPUIS 20 ANS... Ce phénomène va-t-il se poursuivre ? Il ne semble pas car les scientifiques constatent que les échanges de CO2 à l'interface air-mer diminuent dans l'océan Austral depuis une vingtaine d'années. En effet, les bouleversements atmosphériques dus à l'homme, addition de CO2 et diminution d'ozone stratosphérique, conduisent notamment à un changement dans la répartition des vents. Dans l'hémisphère sud, les vents plus forts qu’auparavant intensifient les apports d'eaux profondes à la surface de l'océan. Ainsi, l'océan Austral répond au changement climatique en injectant plus de CO2 dans l'atmosphère, c’est-à-dire en accélérant le réchauffement (rétroaction positive). Distribution des vents de l’océan mondial au mois de juillet 2007 : Le scénario proposé pour au-dessus les vents sont très intenses dans l'océan Austral, en particulier dans l'océan Indien Sud. expliquer les cycles © Cersat/Ifremer glaciaires interglaciaires est donc peut-être en train de se reproduire aujourd'hui, mais à une vitesse 100 fois plus grande. Concentration en CO2 total dans l’océan Austral (mesures réalisées durant la campagne océanographique Civa-Woce) : sous l’effet des vents, les eaux profondes remontent, entraînant le CO2 vers la surface. © LOCEAN/IPSL Il est important de poursuivre les observations océaniques aux hautes latitudes afin d’évaluer si l’évolution récente et inquiétante de ce puits de carbone est un dérèglement irréversible. CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE Icebergs dérivant dans les eaux antarctiques, au sud de l’océan Indien. © OISO, Nicolas Metzl Institut National des Sciences de l’Univers du CNRS illustrations tous droits réservés