En analysant plusieurs décennies de données de températures océaniques, des climatologues ont découvert que près de 10 % de l’élévation mondiale du niveau de la mer depuis 2016 pourrait être attribuée au réchauffement des grands fonds marins. Si le bilan moyen du niveau de la mer était relativement stable avant cette date, un déséquilibre est apparu par la suite et pourrait s’expliquer par la chaleur ajoutée par les eaux situées à plus de 2 000 mètres de profondeur.
L’évolution du réchauffement climatique a jusqu’à récemment été mesurée principalement par les variations des températures moyennes mondiales à la surface du globe. D’autres indicateurs clés ont ensuite été pris en compte, notamment l’accumulation thermique des océans, l’étendue des banquises polaires, le bilan de masse des glaces terrestres, l’acidification des océans, la concentration atmosphérique de dioxyde de carbone et le niveau moyen global de la mer (NMGM).
Depuis les années 2000, des efforts de collaboration internationale ont permis d’effectuer des relevés océaniques mesurant la température, la salinité, la pression et d’autres paramètres climatiques essentiels. Les données collectées ont montré que le bilan NMGM était relativement équilibré jusqu’en 2016. Le déficit apparu par la suite — c’est-à-dire l’écart entre l’élévation observée du niveau de la mer et les contributions connues, telles que la fonte des glaces et la dilatation thermique des couches superficielles — pourrait être attribué à la hausse des températures océaniques.
Cependant, la mesure dans laquelle le réchauffement océanique pourrait contribuer à ce déficit demeurait jusqu’ici incertaine, les balises de mesures s’étant concentrées principalement sur les 2 000 premiers mètres des océans. Ce n’est que très récemment que des relevés sur les grands fonds marins ont été réalisés.
Les profondeurs océaniques, angle mort du bilan climatique
Une étude codirigée par le Laboratoire d’études géophysiques et océanographiques spatiales (LEGOS) de Toulouse, en France, apporte de nouvelles données sur la manière dont le réchauffement des océans contribue à l’élévation du niveau de la mer.
« Nos résultats montrent que la prise en compte du réchauffement des eaux profondes, en plus du réchauffement des eaux de surface et de l’augmentation de la masse océanique, explique bien l’élévation du niveau moyen global de la mer observée ces dernières années », écrivent les auteurs de l’étude dans la revue Earth’s Future.
Le programme international Argo a permis, depuis le milieu des années 2000, de déployer en mer un réseau mondial de plus de 4 000 bouées qui flottent et s’enfoncent cycliquement dans les 2 000 premiers mètres pour mesurer la température, la salinité, la pression et d’autres paramètres dans leur colonne d’eau. Elles transmettent aux satellites les données qu’elles ont collectées en remontant à la surface, puis replongent pour en collecter de nouvelles.
Ces relevés continus ont permis de montrer que depuis 2005, les 2 000 premiers mètres des océans se sont réchauffés en moyenne d’environ 220 zettajoules, ce qui correspond à 0,67 watt par mètre carré, soit une augmentation moyenne de la température de l’eau de 0,077 °C. Des bouées Deep Argo pouvant atteindre des profondeurs de 4 000 à 6 000 mètres ont été déployées ces dernières années, mais leur nombre est encore insuffisant pour obtenir des données pleinement exploitables.
Différences régionales du niveau thermostérique de la mer (0–2 000 m) calculé à partir des données CIGAR entre deux périodes de sept ans : 2016–2022 moins 2009–2015. © Anny Cazenave et al.
Un déséquilibre enfin expliqué
Afin d’extrapoler davantage de données malgré ce déficit, les chercheurs ont effectué une réanalyse, une approche de modélisation informatique couramment utilisée en climatologie pour créer des enregistrements complets et cohérents des variables non mesurées, à partir de données historiques déjà mesurées.
Ces données historiques incluent les relevés Argo, ainsi que les relevés altimétriques de satellites Copernicus, les variations de la masse océanique dérivées de modèles de masse basés sur les données du programme satellitaire GRACE, une base de données sur le bilan de masse des glaciers à l’échelle mondiale, ainsi que la réanalyse historique globale ISMAR.
En analysant l’ensemble de ces données, les chercheurs ont constaté qu’une partie de la montée du niveau de la mer observée depuis 2016 restait inexpliquée jusqu’à la prise en compte des effets du réchauffement des grands fonds marins. D’après les calculs, ce réchauffement expliquerait environ 0,4 mm/an d’élévation du niveau de la mer, soit environ 10 % de la hausse globale.
« Jusqu’en 2016 environ, l’élévation du niveau moyen global de la mer était bien expliquée par le réchauffement des eaux de surface (0-2 000 m), la fonte des glaces terrestres et les variations des réserves d’eau terrestres. Cependant, depuis cette date, le bilan n’est plus complet, même en tenant compte des erreurs des systèmes d’observation », expliquent les chercheurs.
Ces résultats montrent l’intérêt de la prise en compte de l’ensemble des profondeurs des océans pour prédire leur évolution à mesure que le climat se réchauffe. La prochaine étpe de l’étude consistera « à déterminer si les changements récents observés dans les profondeurs océaniques sont dus à la variabilité climatique interne, à une réponse anthropique forcée ou à une combinaison des deux », concluent-ils.
