Dans les océans, des records de températures impressionnants et inquiétants
Le niveau inédit de 21,1 °C en moyenne dans les eaux de surface a été atteint en août 2023, et de nouveau en janvier 2024. Un symptôme du réchauffement aux conséquences majeures sur la biodiversité et la capacité du milieu marin à stocker le CO₂.
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« Des vagues de chaleur marine aux impacts importants, potentiellement dévastateurs », selon l’institut européen Copernicus. « Neuf mois consécutifs de températures record », selon la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) américaine. « Assez d’énergie absorbée en une année pour faire bouillir 2,3 milliards de piscines olympiques », dit une étude publiée par la revue Advances in Atmospheric Sciences, le 11 janvier. Tout au long de 2023, année la plus chaude enregistrée depuis le début des relevés, les scientifiques du monde entier ont dû rivaliser d’inventivité lexicale pour décrire la situation des océans et des mers.
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Pacifique équatorial, Atlantique Nord, Méditerranée, mer des Caraïbes… Toutes les zones sont restées durablement dans le rouge, avec souvent des anomalies de températures plus impressionnantes que celles observées dans l’atmosphère. « Nous avons subi une année exceptionnelle, à cause des effets directs du changement climatique et de la variabilité naturelle avec le phénomène El Niño, résume Julie Deshayes, climatologue au Laboratoire d’océanographie et du climat : expérimentations et approches numériques. Elle est en fait extraordinaire par rapport au passé et normale par rapport à l’avenir qui nous attend à cause des émissions de gaz à effet de serre. Et c’est maintenant qu’il faut tout faire pour limiter les émissions, si on veut avoir une chance que les années futures restent à ce niveau-là. »
Au niveau global, la moyenne des températures de surface (Sea Surface Temperature, SST) mesurées dans le monde entier a battu ses records mensuels d’avril à décembre 2023, atteignant le niveau inédit de 21,1 °C les 23 et 24 août. Le précédent record de 20,95 °C avait été établi en mars 2016 vers la fin d’un fort épisode El Niño.
Une dynamique qui s’est poursuivie en janvier 2024 avec de nouveaux points hauts les 10 et 20 janvier (21,1 °C). Endroit particulièrement scruté, l’Atlantique Nord a connu des SST exceptionnelles de juin à décembre, avec des anomalies bien supérieures à la moyenne. Le 31 août 2023, la SST a atteint un record de 25,19 °C (la précédente SST quotidienne la plus élevée pour l’Atlantique Nord était de 24,81 °C, enregistrée en septembre 2022), 0,91 °C au-dessus de la moyenne. Dans le nord-est de l’océan Atlantique, le dépassement a atteint + 1,36 °C.
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Ces trajectoires ont provoqué des canicules marines dans plusieurs zones du monde (+ 4 °C à l’ouest de l’Irlande). « Ce sont des valeurs qui dépassent toutes les attentes, résume Karina von Schuckmann, océanographe, spécialiste du déséquilibre énergétique de la Terre au sein de l’organisation Mercator Ocean International. Il y a eu des anomalies favorisées par la variabilité naturelle, des éruptions volcaniques sous-marines… Mais ça reste très élevé dans les moyennes à cause du réchauffement climatique prévu par les modèles, même si on est dans le haut des trajectoires. »
Plus grande variabilité des eaux de surface
Autre anomalie, la moyenne des températures de surface, qui atteignent leur maximum généralement en mars, a continué à augmenter jusqu’à la fin de l’été de l’hémisphère Nord, puis encore d’octobre à janvier 2024. Une situation surprenante pour les scientifiques, qui avancent plusieurs pistes : de nombreux blocages atmosphériques ont empêché le brassage des eaux, le développement d’El Niño ou le moindre rejet d’aérosols par le transport maritime ont pu aussi avoir des effets.
Cette année 2023 exceptionnelle s’est ajoutée à d’autres années marquées par un réchauffement très fort. A cause de la plus grande variabilité des eaux de surface, les climatologues préfèrent se pencher sur l’énergie emmagasinée par les océans en profondeur, en étudiant l’évolution de l’Ocean Heat Content. Dans leur étude du 11 janvier, les chercheurs de l’Institut de physique atmosphérique de l’Académie chinoise des sciences et de la NOAA ont conclu que les 2 000 premiers mètres de tous les océans s’étaient réchauffés de 9 à 15 zettajoules en douze mois (la quantité d’énergie consommée par l’humanité sur une année est d’environ 0,5 zettajoule). « L’océan Atlantique tropical, la mer Méditerranée et les océans du Sud ont enregistré leur Ocean Heat Content le plus élevé observé depuis les années 1950 », écrivent-ils.
Dans une autre étude publiée le 27 décembre 2023 dans la revue Scientific Reports, d’autres chercheurs estiment que le réchauffement de l’océan mondial s’est accéléré à un rythme relativement constant de 0,15 watt par mètre carré toutes les décennies.
Une situation qui va s’aggraver
Ces valeurs apportent des preuves supplémentaires de l’intensité du réchauffement global, conséquence des activités humaines. « Les océans sont des sentinelles pour surveiller l’état actuel mais aussi l’évolution à venir du changement climatique, résume Mme von Schuckmann, qui a participé à ces deux études. Et le constat est clair : ils se réchauffent, en surface et en profondeur. Aujourd’hui, la Terre est en déséquilibre énergétique à cause des gaz à effet de serre et environ 90 % de cet excès de chaleur est absorbé par l’océan. Analyser comment ils se modifient avec le temps est un bon indicateur des changements à l’échelle de la planète. »
Une situation qui va s’aggraver de manière certaine. « De nombreux changements dus aux émissions passées et futures de gaz à effet de serre sont irréversibles pendant des siècles, voire des millénaires, en particulier les changements dans les océans, les calottes glaciaires et le niveau mondial de la mer », peut-on ainsi lire dans le sixième rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat.
« Stratification » des eaux de surface
Ce réchauffement constant des océans a des impacts majeurs sur les sociétés humaines, sur la cryosphère, sur la biodiversité. L’accumulation de cette chaleur entraîne une dilatation, responsable d’environ un tiers de la montée des mers, une fonte accélérée au niveau du pôle Nord mais aussi des plates-formes de glace de l’Antarctique, une évaporation accrue qui renforce la puissance des ouragans (l’Atlantique Nord a connu une saison très intense en ouragans en 2023, un phénomène atypique lors du développement d’El Niño)…
Les effets sur la biodiversité sont également majeurs avec le blanchiment des coraux ou le stress subi par toute la faune. Le « blob », une canicule marine qui a eu lieu dans le nord-est du Pacifique et en Alaska, entre 2014 à 2016, a réduit la prolifération de phytoplancton, ce qui a diminué la masse de zooplancton et de petits poissons et la mort d’environ 1 million d’oiseaux, selon les données d’une étude publiée le 18 octobre 2022 dans la revue Nature Reviews Earth & Environment. « Avec la poursuite du réchauffement, ces événements et leurs impacts devraient s’aggraver : les modèles climatiques prévoient que leur fréquence pourrait augmenter de 50 fois d’ici à 2080 à 2100 par rapport à 1850 à 1900 », concluent les auteurs.
Mais il a d’autres effets moins connus et potentiellement plus dramatiques à long terme. La « stratification » des eaux de surface, un phénomène qui freine le mélange avec les eaux en profondeur et donc l’enfouissement du CO2 absorbé par les océans, s’intensifie. Une rétroaction potentiellement inquiétante alors que les mers captent autour de 30 % des gaz à effet de serre dégagés par l’humanité. « Les océans ont un rôle de captage et de stockage du CO2, mais aussi de redistribution de l’énergie entre l’équateur et les pôles, ils peuvent être à la fois bénéfiques en absorbant nos excès mais aussi maléfiques en nous les renvoyant, explique Mme Deshayes. Tout en étant la mémoire du passé, ils ont un rôle déterminant sur l’évolution du climat futur. »