Le rythme du changement climatique affecte la stabilité de l’AMOC

Depuis plusieurs années, les climatologues montrent que la circulation méridienne de retournement de l’Atlantique (AMOC) pourrait s’arrêter si le monde se réchauffe trop. De nouvelles recherches menées par des chercheurs de l’université d’Utrecht montrent que ce tableau est incomplet : le rythme du réchauffement détermine aussi si l’AMOC reste stable. L’étude a été publiée dans la revue scientifique Nature Climate Change.

La circulation méridienne de retournement de l’Atlantique, ou AMOC, est le système de courants océaniques qui transporte les eaux chaudes des tropiques vers le nord. Elle joue un rôle majeur dans la redistribution de la chaleur à travers la planète et contribue à maintenir un climat relativement doux en Europe occidentale.

Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que ce « moteur thermique » de l’océan Atlantique pourrait atteindre un point de bascule. Cela signifie que le système passerait de son état fort actuel à un état beaucoup plus faible en quelques décennies. Un tel basculement pourrait être déclenché par des influences extérieures, comme une quantité croissante d’eau de fonte provenant des régions polaires, ou le réchauffement climatique lui-même.

Seuil de température

Jusqu’à présent, on pensait que l’AMOC basculait et s’effondrait autour de +4 °C de réchauffement. Des chercheurs de l’Institut de recherche marine et atmosphérique d’Utrecht montrent aujourd’hui que cette vision est incomplète. « Nos résultats montrent qu’il n’existe pas nécessairement de température fixe au-delà de laquelle l’AMOC s’effondre inévitablement. La stabilité de la circulation dépend de la vitesse à laquelle le climat change », affirme le premier auteur René van Westen.

Réchauffement lent ou rapide

Pour étudier comment le rythme du changement climatique affecte la force de l’AMOC, Van Westen et ses collègues ont fait tourner un modèle climatique à deux reprises. Dans leurs simulations, ils ont utilisé une quantité de CO₂ atmosphérique en augmentation progressive, mais à des vitesses différentes. Dans une simulation, les concentrations de CO₂ ont augmenté lentement (0,5 ppm par an) ; dans l’autre, beaucoup plus rapidement (2,5 ppm par an), un rythme comparable à celui d’aujourd’hui.

Avec un réchauffement lent, l’AMOC restait stable bien au-delà de +4 °C, et elle ne s’effondrait pas même à +5 °C de réchauffement. « Nous avons délibérément examiné un scénario beaucoup plus lent que ce que nous vivons aujourd’hui », explique le co-auteur Reyk Börner. « Cela nous a permis d’isoler l’effet du seul rythme de réchauffement, indépendamment de la température finale atteinte. »

L’explication réside dans la capacité de l’océan à s’adapter au changement. « Avec un réchauffement lent, l’ensemble de l’océan, de la surface jusqu’à ses couches les plus profondes, a le temps de se réorganiser progressivement et de s’adapter aux nouvelles conditions », explique le co-auteur Henk Dijkstra, professeur d’océanographie dynamique. « Avec un réchauffement plus rapide, l’océan ne peut tout simplement pas suivre. »

Selon les chercheurs, le rythme critique de réchauffement se situe autour de 0,3 °C par décennie, un rythme que le monde approche déjà. Van Westen compare cela à la conduite d’une voiture : « Si vous roulez vers un mur, il est logique de le contourner. Pour cela, il faut freiner, sinon vous quittez la route. En ce qui concerne le réchauffement climatique, le monde continue d’appuyer très fort sur l’accélérateur. »

Mise en perspective

Le même groupe de recherche a publié plusieurs fois ces dernières années sur la stabilité de l’AMOC, à chaque fois sous un angle légèrement différent.

• En 2024, le groupe a montré qu’une augmentation de l’eau de fonte dans l’Atlantique Nord rend l’AMOC plus instable. Ce mécanisme était suspecté depuis longtemps, mais cette étude a été la première à le démontrer dans un modèle climatique moderne et complexe. Les résultats ont confirmé qu’il existe un seuil critique d’eau de fonte au-delà duquel l’AMOC devient instable. Toutefois, ce seuil est irréalistement élevé, ce qui signifie que l’AMOC actuelle ne risque guère de devenir instable par cette seule contribution. Cette étude ne prenait pas en compte le réchauffement climatique ni son rythme.
• Une étude ultérieure a examiné différents scénarios de réchauffement climatique et conclu que l’AMOC atteindrait un point de bascule vers 2060, à la fois dans un scénario d’émissions intermédiaires et dans un scénario d’émissions élevées. Dans ces simulations, le point de bascule était atteint pour environ 2,5 °C de réchauffement climatique.
• La nouvelle étude explique pourquoi les résultats de ces études peuvent différer et pourquoi les seuils de température estimés varient entre les modèles climatiques et les scénarios d’émissions. Si l’AMOC possède un seuil critique en ce qui concerne l’eau de fonte, il n’existe pas de seuil de température universel. En revanche, la stabilité de l’AMOC dépend du rythme du réchauffement : plus le climat se réchauffe vite, plus l’AMOC devient vulnérable, tandis qu’un réchauffement plus lent lui permet de rester stable même avec des niveaux de réchauffement climatique nettement plus élevés.

Politique climatique

Plus le réchauffement est lent, plus l’océan Atlantique a de temps pour s’adapter et plus le risque d’effondrement de l’AMOC à court terme est faible. Cela a des implications sur notre façon de concevoir la politique climatique : une grande partie des politiques actuelles, notamment l’Accord de Paris, vise à limiter le pic de température final.

Cela repose parfois sur des trajectoires dites « de dépassement » : un réchauffement climatique temporaire au-delà de ce pic, en supposant qu’une technologie future puisse ensuite faire redescendre la température.

Article : Failure to track a stable AMOC state under rapid climate change – Journal : Nature Climate Change – Méthode : Computational simulation/modeling – DOI : Lien vers l’étude

Source : Utrecht U