La fonte des glaces autour du Groenland perturbe gravement le Gulf Stream. Glaciation et montée des eaux en Europe ?

Pour la première fois, les données océanographiques du nord-est du Groenland révèlent l'impact à long terme de la fonte de la calotte glaciaire groenlandaise.  L'augmentation de la teneur en eau douce observée affectera les conditions de tous les fjords du Groenland et, à terme, les courants océaniques mondiaux qui maintiennent l'Europe au chaud.
 
Aujourd'hui, des chercheurs de l'Université d'Aarhus au Danemark présentent une série chronologique de 13 ans de données dans la revue scientifique Nature, qui montre comment la fonte des glaces affecte les eaux côtières du nord-est du Groenland.
 
Au fil des ans, la fonte dramatique des glaces dans l'océan Arctique a fait l'objet d'une grande attention et est facile à observer au moyen d'images satellites. De plus, on a observé que les glaciers fondent et se retirent, et les chercheurs savent que la fonte actuelle de l'inlandsis groenlandais a plus que doublé par rapport à la période 1983-2003. On ne sait toutefois pas comment l'afflux accru d'eau douce affectera le milieu marin.
 
Aujourd'hui, des mesures annuelles uniques effectuées depuis 2003 dans le cadre du "Greenland Ecosystem Monitoring Program", dans le nord-est du Groenland, font apparaître très clairement que l'eau douce de la calotte glaciaire s'accumule dans les couches superficielles de la mer environnante et s'écoule dans les fjords groenlandais.
 
Les mesures ont été faites dans le fjord Young Sound et dans la mer à l'extérieur de Young Sound. Ici, les longues séries chronologiques montrent que les couches d'eau de surface sont devenues jusqu' à 1,5 fois moins salées pendant la période de mesure. Cela équivaut à une augmentation de la teneur en eau fraîche d'environ 1 m en 2003 à près de 4 m en 2015 !
 
Une partie de l'eau douce provient probablement de la fonte de l'inlandsis groenlandais au nord de Young Sound et est transportée par le courant océanique de l'est du Groenland le long de sa côte orientale. De l'océan, l'eau douce s'écoule dans les fjords du Groenland où elle influence la circulation locale avec des impacts sur la production et la structure de l'écosystème. Plus il y a d'eau douce dans les couches d'eau de surface, plus il est difficile pour l'eau de fond riche en nutriments de remonter jusqu'aux couches supérieures où la lumière du soleil assure la production d'algues planctoniques en été.
 
Rappelons que les algues planctoniques sont à la base de toute vie dans la mer et une production plus faible d'algues entraînera une production moindre de poissons. Aujourd'hui, la pêche représente environ 88% des exportations groenlandaises.
 
La fonte de la calotte glaciaire dans le nord-est du Groenland est beaucoup plus faible que dans le sud et l'ouest du Groenland, et les chercheurs préviennent que les effets pourraient être beaucoup plus dramatiques dans d'autres parties des eaux côtières du Groenland que dans Young Sound.
 
À l'échelle mondiale, la fonte accrue de la calotte glaciaire contribue à l'élévation du niveau de la mer et peut avoir un impact sur les schémas de circulation océanique mondiale – la "circulation thermohaline" ou circulation océanique de retournement –, dans laquelle, le Gulf Stream est le moteur qui maintient l'Europe dans un climat tempéré.
Détecté dans toutes les projections des modèles climatiques actuels, le ralentissement de la circulation océanique de retournement pourrait entraîner un bouleversement climatique sans précédent. En 2013, le GIEC, se basant sur les résultats d'une quarantaine de projections climatiques, a estimé que ce ralentissement s'installerait progressivement et sur une échelle de temps longue. Un refroidissement rapide de l'Atlantique Nord au cours du XXIe siècle semblait donc peu probable.
 
Mais, dans le cadre du projet européen EMBRACE publié en février 2017, une équipe d'océanographes a réexaminé ces 40 projections climatiques en se focalisant sur un point névralgique au nord-ouest de l'Atlantique Nord : la mer du Labrador [1]. Cette mer est le siège d'un phénomène de convection, qui nourrit à plus grande échelle la circulation océanique de retournement. Ses eaux de surface se refroidissent fortement en hiver, deviennent plus denses que les eaux de profondeur et plongent vers le fond. La chaleur des eaux profondes est transférée vers la surface et empêche la formation de banquise. Choisissant d'étudier ce phénomène de convection en détail, les chercheurs ont développé un algorithme capable de repérer les variations rapides des températures à la surface de l'océan. Cette « moulinette statistique » a révélé que 7 des 40 modèles climatiques étudiés projetaient un arrêt complet de la convection engendrant des refroidissements abrupts – 2 ou 3 degrés en moins de dix ans – de la mer du Labrador, induisant de fortes baisses des températures dans les régions côtières de l'Atlantique Nord.
 
Mais un tel refroidissement rapide, simulé seulement par quelques modèles, est-il vraisemblable ? Pour répondre à cette question, les chercheurs se sont penchés sur la variable clé du déclenchement de la convection hivernale : la stratification océanique. Ces variations verticales de la densité des masses d'eau sont bien reproduites dans 11 des 40 modèles. Parmi ces 11 modèles, qui peuvent être considérés comme les plus fiables, 5 simulent une baisse rapide des températures de l'Atlantique Nord !
 
La nouvelle étude publiée par Nature confirme et aggrave ces conclusions. La fiction hollywoodienne « Le jour d'après » serait-elle en train de devenir une réalité ?
 
[1] Abrupt cooling over the North Atlantic in modern climate models, Giovanni Sgubin, Didier Swingedouw, Sybren Drijfhout, Yannick Mary & Amine Bennabi. Nature Communications, 15 février 2017. DOI: 10.1038/ncomms14375