Un tel déclin de cette circulation océanique entraînera la stagnation du fond des océans et générera d’autres impacts affectant le climat et les écosystèmes marins pour les siècles à venir.

Les résultats sont détaillés dans une nouvelle étude coordonnée par le professeur Scientia Matthew England, directeur adjoint du Centre d’excellence de l’ARC pour les sciences antarctiques (ACEAS) à l’UNSW Sydney. L’ouvrage, publié aujourd’hui dans Naturecomprend l’auteur principal, le Dr Qian Li – anciennement de l’UNSW et maintenant au Massachusetts Institute of Technology (MIT) – ainsi que des co-auteurs de l’Université nationale australienne (ANU) et du CSIRO.

L’eau froide qui coule près de l’Antarctique entraîne le flux le plus profond de la circulation de renversement – un réseau de courants qui s’étend sur les océans du monde. Le renversement transporte de la chaleur, du carbone, de l’oxygène et des nutriments dans le monde entier. Cela influence le climat, le niveau de la mer et la productivité des écosystèmes marins.

« Notre modélisation montre que si les émissions mondiales de carbone continuent au rythme actuel, le renversement de l’Antarctique ralentira de plus de 40% au cours des 30 prochaines années – et sur une trajectoire qui semble se diriger vers l’effondrement », déclare le professeur England.

Modélisation de l’océan profond

Environ 250 billions de tonnes d’eau froide, salée et riche en oxygène coulent près de l’Antarctique chaque année. Cette eau se répand ensuite vers le nord et transporte de l’oxygène dans les profondeurs des océans Indien, Pacifique et Atlantique.

« Si les océans avaient des poumons, ce serait l’un d’entre eux », déclare le professeur England.

L’équipe internationale de scientifiques a modélisé la quantité d’eau profonde de l’Antarctique produite selon le « scénario d’émissions élevées » du GIEC, jusqu’en 2050.

Le modèle capture les détails des processus océaniques que les modèles précédents n’ont pas pu saisir, y compris la façon dont les prévisions de l’eau de fonte des glaces pourraient influencer la circulation.

Ce courant océanique profond est resté dans un état relativement stable pendant des milliers d’années, mais avec l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre, le renversement de l’Antarctique devrait ralentir considérablement au cours des prochaines décennies.

Impacts du renversement réduit de l’Antarctique

Avec un effondrement de ce courant océanique profond, les océans en dessous de 4000 mètres stagneraient.

« Cela emprisonnerait les nutriments dans l’océan profond, réduisant les nutriments disponibles pour soutenir la vie marine près de la surface de l’océan », explique le professeur England.

Le co-auteur, le Dr Steve Rintoul du CSIRO et du Partenariat du programme antarctique australien, déclare que les simulations du modèle montrent un ralentissement du renversement, ce qui conduit ensuite à un réchauffement rapide de l’océan profond.

« Des mesures directes confirment que le réchauffement de l’océan profond est en effet déjà en cours », déclare le Dr Rintoul. L’étude a révélé que la fonte des glaces autour de l’Antarctique rend les eaux océaniques voisines moins denses, ce qui ralentit la circulation de renversement de l’Antarctique. La fonte des calottes glaciaires de l’Antarctique et du Groenland devrait continuer à s’accélérer à mesure que la planète se réchauffe.

« Notre étude montre que la fonte des calottes glaciaires a un impact dramatique sur la circulation de renversement qui régule le climat de la Terre », explique le Dr Adele Morrison, également de l’ACEAS et de l’École de recherche des sciences de la Terre de l’ANU.

« Nous parlons de la possible extinction à long terme d’une masse d’eau emblématique », déclare le professeur England.

« De tels changements profonds dans le renversement de la chaleur, de l’eau douce, de l’oxygène, du carbone et des nutriments de l’océan auront un impact négatif significatif sur les océans pour les siècles à venir. »