CLIMAT, Une enquête aux pôles

Pourquoi se rendre aux pôles pour y étudier le climat ?
Comment les recherches s’y organisent-elles ?
Quels sont les domaines scientifiques concernés ?
Comment vit-on aux pôles ?

Autant de questions auxquelles cette animation donne des éléments de réponse, de façon vivante et ludique,
à travers de nombreux films, photos, interviews et textes.

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Climat, une enquête aux pôles

Pôles et machine climatique

Rôle de l'océan Austral dans le climat mondial

Un acteur essentiel du climat

L'océan Austral joue un rôle particulier dans le climat mondial, car son propre courant, le courant circumpolaire antarctique, le plus puissant de la planète, est une véritable courroie de transmission. Ce courant brasse les eaux de trois océans : Atlantique, Indien et Pacifique. Il absorbe les courants chauds et redistribue les eaux froides. Long de 24 000 kilomètres et large de 1 000 kilomètres, l'océan Austral encercle le continent Antarctique et occupe environ 20% de la surface totale de l’océan mondial.

La circulation thermohaline

L’importance de l’océan Austral, son rôle dans la circulation océanique globale et donc dans la régulation du climat sont maintenant bien démontrés. L’océan possède une immense inertie thermique, c’est-à-dire la capacité à accumuler puis à distribuer la chaleur sur le globe tout entier, en partie grâce à ce que les scientifiques appellent la circulation thermohaline qui brasse l'ensemble des bassins océaniques. Les différences de températures et donc de densités -l'eau froide est plus dense que l'eau chaude- et/ou de salinités -l'eau salée est plus dense que l'eau douce- entre les différentes couches de l'océan, entrent en jeu dans leurs mouvements.

Lorsque l’eau de mer arrive dans les zones polaires, l'eau douce qu'elle contient gèle et s'agglomère en cristaux de glace (ce qui conduit à la formation de la banquise), rejette son sel, et augmente ainsi la salinité de l’eau restée liquide. Devenue froide et salée, cette eau restante devient plus dense que l’eau qui l’entoure et plonge dans les profondeurs des océans, sous les eaux de surface, induisant des courants marins. Cette eau ressort à d’autres latitudes et dans des régions qui peuvent être très éloignées, parfois aux antipodes. Ce processus génère des flux de chaleur et d’éléments chimiques, des transferts d’eau douce, des échanges de masses d’eau. Toute anomalie de débit ou de température pourrait affecter la circulation océanique à cet endroit. Avec la fonte des glaces par exemple, la salinité de l’eau de mer risque de diminuer dans les régions fraîches, ralentissant alors la plongée des eaux froides. Les inlandsis groenlandais et antarctique représentent 80% des ressources mondiales en eau douce. En gelant et en dégelant, les océans polaires contribuent aux grands courants océaniques qui contrôlent l'ensemble du climat mondial ; ils contribuent aussi au cycle du carbone dans les océans et donc à la chaîne alimentaire.

L’océan Austral, « un puits de CO2 »

Depuis le début de l’ère industrielle, la concentration de gaz carbonique dans l’atmosphère a fortement augmenté. Une des préoccupations actuelles des océanographes est de comprendre le devenir de ce gaz dans le milieu marin. Dans l’eau de mer, le gaz carbonique se dissout et ce d’autant plus que l’eau est froide. Le carbone est ensuite soit entraîné par les courants marins, soit assimilé par le « vivant ». Les algues (phytoplancton) le fixent, puis ces algues sont broutées par des animaux (zooplancton). Cette chaîne de vie produit des déchets : excrétions, cadavres… Une grande partie de ces déchets sera à nouveau dissoute, libérant carbone et sels minéraux. Le suivi du carbone dans l’océan requiert donc la mesure des propriétés de l’eau et également de la vie qui s’y développe. Certaines de ces mesures se font de façon répétitive, afin d’observer la réponse de l’océan au changement climatique. En plus des échanges mécaniques liés à la formation des eaux de fond, les eaux froides de l'océan Austral jouent un rôle très important dans le cycle du carbone car, à travers le phytoplancton et l'ensemble de la chaîne trophique, un volume significatif de carbone est progressivement stocké dans la masse de l’océan mondial. Les scientifiques parlent de « puits de CO 2 » qui participent à la régulation de la teneur en gaz à effet de serre de l'atmosphère terrestre, en emprisonnant le CO 2 pour des siècles au fond des océans. Chaque année, l’océan mondial échange naturellement avec l’atmosphère 90 milliards de tonnes de carbone. En plus du cycle naturel, il engloutit chaque année environ la moitié du CO2 émis dans l’atmosphère par les activités humaines, soit deux milliards de tonnes de carbone supplémentaires. Des études récentes semblent montrer que le puits de carbone dans l'océan Austral a cessé d'augmenter. L’explication serait que l'accroissement du trou d'ozone au-dessus de l'Antarctique et le réchauffement climatique ont pour effet de limiter la quantité de CO 2 supplémentaire que l'océan Austral est capable d'absorber, avec comme conséquence une accentuation du réchauffement climatique.