Climat : le rôle de la mer

Pourquoi la mer est-elle incontournable quand on veut étudier le climat ? Parce qu’entre la mer et le climat, tout est question de fluide ! Les océans et l’atmosphère sont deux fluides en contact, qui ne se mélangent pas, mais qui échangent en permanence des gaz et de la chaleur et… font le climat. L’analyse de ces échanges est complexe et implique des champs scientifiques très variés et en même temps très liés. 

Plus vite que prévu !

L’ampleur du réchauffement climatique dépend du développement économique et démographique. Chercheur à l’IUEM(1), Paul Tréguer a piloté le réseau européen d’excellence Eur-Oceans, sur les impacts du changement climatique sur les écosystèmes marins, de 2005 à 2008. « Selon les résultats de la conférence finale à Rome en décembre dernier, l’augmentation actuelle des flux des gaz à effet de serre est plus rapide que le plus pessimiste des scénarios du Giec - Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat -. Cela va plus vite qu’on ne pensait. » Le taux de CO2 rejeté aurait augmenté de plus de 37% et le méthane de plus de 156% entre 1860, le début de l’ère industrielle, et 2008.
Plus de la moitié de ces rejets se retrouvent rejetés dans l’atmosphère et absorbés par les plantes terrestres et par... l’océan ! En pompant le CO2 atmosphérique, l’océan agit comme un tampon qui retarde l’augmentation de l’effet de serre.

L’Arctique saturé

Mais aujourd’hui, les zones absorbantes de l’Atlantique Nord et de l’Antarctique, nommées “puits de CO2” par les scientifiques, semblent s’essouffler. « Au cours de la dernière décennie, la capacité d’absorption du CO2 dans l’Atlantique Nord a diminué de plus de 50%. Bien que la teneur en CO2 atmosphérique se soit accrue de 40% pendant les dernières 25 années, le puits atmosphérique de CO2 dans l’océan Austral n’a pas augmenté, souligne Paul Tréguer. À ce rythme, nous avons aussi calculé que l’océan Arctique sera saturé en CO2 d’ici 2016 à 2032, c’est-à-dire demain ! » Cet effet de saturation a d’autres répercussions. La dissolution du CO2 a pour effet d’acidifier l’eau de mer. Quelles vont être les conséquences sur les écosystèmes marins, et plus particulièrement sur les organismes calcaires qui jouent un rôle majeur dans le cycle du carbone ? Vont-ils être dissous ? « On ne le sait pas encore ! Les risques sont grands même si l’on a observé que certaines espèces de phytoplancton s’adaptent et réagissent en fixant plus de carbonates. »

Une question d’échelle

Côté chaleur, les chercheurs savent déjà que les échanges thermiques entre l’océan et l’atmosphère sont importants. Quand l’eau de mer se réchauffe, elle se dilate : elle prend plus de place. À elle seule, la dilatation est responsable d’une augmentation du niveau de la mer de 3 mm par an. Des relevés effectués entre 2003 et 2008 montrent paradoxalement que la surface de l’océan s’est refroidie, alors que le niveau de la mer continue à monter... Cela veut-il dire que la fonte des glaciers continentaux a pris transitoirement le pas sur la dilatation ? Des mesures rapportées récemment de la campagne océanographique Bonus-GoodHope vont dans l’autre sens. Elles montrent que les signes du réchauffement des masses d’eau sont visibles jusqu’à 3 000 m de profondeur dans l’océan Austral !

Des modèles climatiques régionaux

« Le problème est que l’on compare des phénomènes cycliques de longueur différente. En surface, l’eau est mélangée par les vents et on estime que son cycle est d’une année. Le temps de résidence des eaux en profondeur est beaucoup plus long, poursuit le chercheur. De même, on peut obtenir des résultats contrastés selon que l’on raisonne à l’échelle globale ou régionale. On se rend compte aujourd’hui de la nécessité de disposer de modèles climatiques régionaux et on commence à les développer ! » (Lire article Climat).
Face à ces questions plus que jamais d’actualité, les chercheurs s’organisent au niveau international, les campagnes océanographiques s’intensifient. Les travaux commencés dans le cadre du réseau européen d’excellence Eur-Oceans se poursuivent aujourd’hui sous la houlette d’un consortium, créé officiellement début 2009 et qui regroupe 29 membres de 14 pays différents. Le siège est à Sète, mais les chercheurs brestois sont toujours dans le bateau !