Le Gulf  Stream

 

Qu'est ce que le Gulf Stream ?
puce1.gif (828 octets)  Rôle : Il maintient la douceur des climats de l'Europe occidentale.
    L'appel des eaux tièdes qui rendent supportables nos hivers européens pourrait fluctuer sur des échelles de temps beaucoup plus courtes.
Des bloques de glace se détachant de l'atlantique nord  et coulant vers le sud (tapis roulant). La situation actuelle du tapis roulant serait au bord de l'instabilité, c'est-à-dire qu'une petite augmentation des apports d'eau douce en cette région suffirait pour bloquer la circulation en tapis roulant. Si le réchauffement global entraîné par le renforcement de l'effet de serre conduit à une augmentation des précipitations sur la mer de Norvège, ou à des fontes de glace aux marges du Groenland, risquons-nous un refroidissement un Europe ? Le Gulf Stream va t'il disparaître dans 50 ans ?

Robert  KANDEL

D'autre info sur le Gulf Stream sur Internet :

Google

Analyse de novembre 2004 (ACIA)

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Il existe heureusement des exemples plus simples, comme le premier courant marin découvert, le Gulf Stream. Celui-ci est fondamentalement différent d'El-Niño, par son mode de naissance "classique" et par sa permanence. Et pourtant, nombre de doutes subsistent à son sujet...

Gulf Stream : Généralités
        

Le Gulf Stream est un très grand courant océanique permanent et chaud de l'Atlantique Nord. Il est en fait une partie d'un plus grand courant, grossi par d'autres déplacements d'eaux affluents. Ce courant se forme dans le golfe du Mexique, où les eaux sont chaudes. Les courants permanents ainsi que les vents très puissants permettent d'amorcer des mouvements océaniques. Ce courant passe entre Cuba et la pointe de Floride. C'est à ce niveau que le courant atteint sa largeur maximale, d'environ 80km, et une profondeur de 640m. Sa vitesse varie alors de 100 à 150 km/jour. A ce niveau, son débit est estimé à 85 millions de mètres cube d'eau à la seconde et sa température varie de 30 à 35°C. Il longe la pointe de Floride, vers le nord puis il change de direction, vers le nord-ouest, donc vers l'intérieur de l'Atlantique, car poussé par les eaux froides du courant du Labrador qui refroidit et ralentit beaucoup le Gulf Stream (température : 25°C, vitesse 8km/jour). Aux abords de l'Europe, il se sépare en deux ramifications; une dirigée vers l'Islande, et l'autre vers l'île des Açores soufflent
Arrivées à l'extrême Nord de la Norvège, et au niveau des côtes du Portugal, les deux ramifications du Gulf Stream ont refroidi (alors à environ 2°C), leur salinité a fortement augmenté en raison de l'évaporation, leur densité augmente énormément, entraînant leur plongée dans les couches océaniques inférieures. On ne parle plus alors de Gulf Stream.


 



 Le Gulf Stream a-t-il une influence sur le climat ?

 

Le Gulf Stream baigne de ses eaux chaudes une partie de la côte Atlantique de l'Europe du Nord Ouest, c'est à dire:

- la façade Ouest du Royaume Uni
- la côte Atlantique en France
- le pays basque espagnol
... et de manière moins importante les côtes islandaises et norvégiennes.

En 1855, un lieutenant de marine américain, Maurice Fontaine Maury, publia The Physical Geography Of The Sea and its Meteorology, un ouvrage qui connut un succès retentissant, dans lequel il affirmait que le Gulf Stream avait un rôle essentiel dans la régulation des températures sur l'Ouest de l'Europe en hiver. En se basant sur des observations réalisées de part et d'autre de l'Atlantique, l'auteur conclut que le Gulf Stream, seule vraie source de chaleur locale était responsable du climat hivernal particulièrement doux. Mais ses observations étaient toutefois un peu faussées en raison de l'absence de relevés climatiques précis en haute mer. Par conséquent, l'auteur ne faisait pas la distinction entre les climats "maritimes" et continentaux, fondamentalement différents. Le Gulf Stream expliquait donc pour Maurice Fontaine Maury l'écart de température de 15°C en hiver, entre l'Est canadien et l'Europe de l'Ouest.
Ainsi en hiver, selon cette théorie, le Gulf Stream, courant chaud, transférait son énergie thermique aux vents d'ouest refroidis. Il stabiliserait donc de manière importante le déséquilibre entre les couches atmosphérique et océanique, dû à un rayonnement solaire moins important. Les deux couches s'équilibreraient, réduisant de la sorte le refroidissement des températures.

Cette théorie est la plus connue, et la plus retenue, à tel point qu'elle est presque devenue une certitude ! voire même "folklorique", et on la retrouve partout, que ce soit dans les livres de Géographie, les guides touristiques, les Encyclopédies... Elle n'a pas été retenue par sa justesse, mais simplement parce que elle était la seule ! mais elle est très ancrée dans les esprits. Elle a été soutenue jusqu'à très récemment, on retrouve des articles la confirmant jusqu'en 1997. Mais le défaut de cette thèse, vieille de plusieurs siècles, est qu'elle n'a jamais été démontrée par des procédés modernes, même si elle semble être assez évidente. De plus, un élément semblant confirmer cette conjecture, était que durant la dernière ère glaciaire, le Gulf Stream s'était à de nombreuses reprises ralenti, et avait raccourci sa course suite à des augmentations des températures en Europe. Cela entraînant un retour progressif vers celles habituelles. Le dernier ralentissement de ce type s'est produit il y a environ 15.000 ans. La diminution moyenne de la température européenne suite à ces ralentissements était d'environ 5°C (avec parfois des variations plus ou moins importantes).

Désormais, une nouvelle théorie a été énoncée, ne niant pas l'influence du Gulf Stream sur le climat européen, mais la minimisant fortement. Elle résulte du travail d'un groupe de chercheurs américains, dirigé par Richard Seager, Senior Research Scientist de l'université Columbia, aux Etats Unis. Elle a pu voir le jour grâce aux progrès informatiques ayant permis d'analyser "d'un seul bloc" toutes les informations climatologiques disponibles depuis 1949 jusqu'à ce jour, et dans le monde entier ! Cette nouvelle théorie s'appuie, en plus des observations, sur des simulations climatologiques toujours plus réalistes. Le contenu global en est que les courants marins, grandes réserves de chaleur, servent plus à compenser le déséquilibre de température entre l'équateur et les pôles. En revanche, aux latitudes moyennes, les courants atmosphériques atlantiques plus que les courants marins en eux-mêmes seraient les acteurs majeurs de la douceur de notre climat. Trois phénomènes participeraient à la douceur hivernale du climat européen. En premier lieu, le déstockage de la chaleur accumulée en été, durant la saison hivernale. En second lieu, effectivement, le transport d'eaux chaudes par le Gulf Stream, des tropiques vers le nord, dont l'énergie est dissipée dans l'atmosphère. Enfin, on a mis en évidence le rôle important de la circulation générale des vents au dessus de l'Atlantique, et notamment les "méandres" créées par les Montagnes Rocheuses de l'Est des Etats-Unis. Ce sont de longs vents, très fins, circulant de l'Est vers l'Ouest, réchauffés par le destockage de la chaleur de l'océan Atlantique. Son rôle aurait été largement sous estimé auparavant en l'absence de données précises concernant le climat "maritime", Ce destockage aurait, grâce aux tempêtes tropicales hivernales au dessus de l'Atlantique, d'après R. Seager, assez d'énergie à lui seul pour expliquer la douceur du climat hivernal européen. Cela tend à être confirmé par les simulations de l'équipe, qui montrent que sans les Rocheuses, ou sans ces vents provenant des Rocheuses, les températures en Europe seraient inférieures de 27°C ! Au final, le gain thermique apporté par le Gulf Stream ne serait que de deux ou trois degrés au niveau de l'Europe (un peu plus au Nord, éloignant la zone de formation des glaces) soit à peine un peu plus de 10% de l'énergie thermique transmise à l'atmosphère. La véritable explication des différences de températures aux mêmes latitudes sont donc les reliefs, et non le Gulf Stream.

Cette nouvelle théorie a bien sûr fait l'effet d'une bombe sur les climatologues: tout ce qu'ils avaient affirmé auparavant se trouve ainsi remis en question. Toutefois cette thèse est particulièrement convaincante sur plusieurs aspects: elle ne contredit pas totalement les observations ayant étayé la théorie du Lieutenant ... , puisque les relevés climatologiques consécutifs à un arrêt du Gulf Stream avaient montré une baisse d'environ 5°C du climat européen, et la théorie du Richard Seager les rejoint même encore plus que la précédente. Un autre point intéressant est que ces recherches font réapparaître la différence entre les climats maritime et continental, ignorés auparavant, faute de relevés climatologiques précis. Le Gulf Stream a donc en fin de compte un effet sur le climat européen, mais très minime.
Toutefois, les conclusions de ces recherches ne rassurent pas pour autant la plupart des scientifiques, inquiets d'un "arrêt" du Gulf Stream. Le Gulf Stream est certes le facteur le moins important de sa régulation du climat en Europe, mais il est le plus influençable de tous. La connaissance des climats passés permet d'avoir une idée des conséquences de cet évènement, mais rien ne peut assurer qu'elles seront les mêmes ! à plusieurs dizaines de milliers d'années d'intervalle. Un arrêt pourrait donc avoir avoir des conséquences bien plus graves que celles supposées auparavant, et ce sur toutes les régions bordant l'Atlantique.
 

 

Le Gulf Stream et El-ñino tendrait à montrer que les mouvements océaniques ont toujours une influence plus ou moins importante sur le climat global. Les mécanismes de cette influence sont aussi variés que méconnus. Mais cela n'est en aucun cas une affirmation; nous n'avons fait que recouper les différentes thèses mises à la disposition du public, les chercheurs n'ont à ce jour rien prouvé et l'on commence tout juste à comprendre les mécanismes de l'influence des courants marins sur l'atmosphère. Quand aux courants de profondeurs, on ignore encore beaucoup de choses à leur sujet en raison de la difficulté d'obtenir des mesures très précises. L'avenir de cette science nouvelle réside dans des simulations informatiques toujours plus poussées qui demandent malheureusement des puissances de calculs phénoménales, ralentissant les progrès. C'est de l'intreprétation de ces résultats que les scientifiques pourront clairement mettre en évidence les mécanismes d'intéraction entre courants marins et le climat planétaire.
Il ne faut pas perdre de vue qu'à l'échelle globale les courants marins ne constituent eux-mêmes que l'un des facteurs consituant la grande machine climatique terrestre et que leur connaissance permettra de mieux comprendre la mise en place des climats. Le but utlime de toutes ces sciences sera de pouvoir dans un futur plus ou moins proche composer des modèles mathématiques universels permettant de prévoir et d'avoir une action sur le futur de la Terre.
 

 

 

 

CLIMATOLOGIE. Etude des rapports entre le réchauffement et le Gulf Stream
Un courant qui craint l'eau douce
Par SYLVESTRE HUET

 

 

 

 

Le Gulf Stream transporte de l'eau chaude des tropiques, à travers l'Atlantique Nord, jusqu'en mer de Norvège. Ses eaux s'insèrent ensuite dans la circulation océanique profonde et plongent vers les abysses. Lorsque cette plongée est stoppée, le Gulf Stream ne peut plus réchauffer l'Europe, comme cela a déja eu lieu dans le passé.

Paris, qui n'est guère plus bas en latitude que Montréal, subira-t-il un jour les hivers québécois? Lesquels sont certes magnifiques, mais si longs. C'est que la Belle Province est refroidie par le courant du Labrador, venu du Nord. Alors que l'Europe de l'Ouest bénéficie du Gulf Stream, un courant chaud venu des tropiques.

Un Gulf Stream qui, depuis quelques années, focalise l'attention des climatologues. Dans la revue Nature de la semaine dernière, deux articles rendent compte d'expériences numériques qui tentent d'explorer ses caprices passés et son éventuelle réaction face au réchauffement futur de la planète pour cause d'effet de serre renforcé par la pollution. «C'est une étape cruciale», explique Denis Paillard, du laboratoire des sciences du climat (CEA-CNRS), saluant ainsi le travail de ses collègues Andrey Ganopolski et Stefan Rahmstorf (1). Les deux climatologues de Potsdam (Allemagne) ont concocté un système océan-atmosphère sur ordinateur qui révèle comment s'opèrent les brutaux changements de régime du Gulf Stream durant la dernière ère glaciaire, il y a 100 000 à 10 000 ans.

Abysses. Pour obliger ce courant chaud à modifier sa course, il faut l'empêcher de plonger. Le Gulf Stream fait en effet partie d'une boucle. Il n'est que la partie visible, à la surface de l'océan, d'un courant qui plonge vers les abysses - aujourd'hui en mer de Norvège -, puis circule au fond de l'Atlantique, en direction du sud. Stopper cette plongée, le talon d'Achille de la boucle, bloque l'ensemble de la circulation. Pour empêcher l'eau chaude de plonger, il suffit d'en diminuer la densité. Autrement dit, alimenter le nord de l'Atlantique par un surcroît d'eau douce, moins dense que l'eau salée. Mais dans quelles quantités et comment?

Durant les années 1980 et 1990, les paléoclimatologues ont découvert de formidables variations climatiques, enregistrées dans les glaces du Groenland et les sédiments marins recueillis au fond de l'Atlantique Nord. A six reprises, entre 70 000 et 17 000 ans, des débâcles d'icebergs provenant des calottes polaires canadienne et scandinave sont venues libérer leur eau douce en plein milieu de l'Atlantique Nord, à la latitude de l'Espagne. Le Gulf Stream s'est retrouvé bloqué, et la température a brusquement chuté.

Mais l'apport d'eau douce par des icebergs n'est pas la seule cause expliquant le blocage du Gulf Stream, et donc les refroidissements brutaux du climat en Europe de l'Ouest. En effet, il n'y a pas de traces de débâcle glaciaire pour une vingtaine d'allers-retours climatiques du chaud au froid (baptisées oscillations de Dansgaard-Oeschger) repérés par les climatologues entre 80 000 et 15 000 ans. Des périodes glaciaires où les températures moyennes annuelles ont tout de même varié de 10 degrés en moins d'un siècle. Comment expliquer, alors, que le Gulf Stream ait pu se bloquer et se débloquer aussi rapidement?

«Instabilité». La simulation informatique de Ganopolski montre qu'il suffit d'un changement relativement faible du bilan eau douce-eaux salées (pluies, débit des fleuves, évaporation, formation de glace) pour obtenir cette bascule. Si l'on ne compte que sur les fleuves arctiques une variation de 30 % de leur débit déclenche le phénomène. Conclusion des chercheurs: en période glaciaire, la circulation océanique profonde est «instable».

A l'inverse, le régime actuel semble beaucoup plus difficile à bousculer. C'est ce que montre une autre simulation (2), réalisée par Alex Hall et Ronald Stouffer. Leur ordinateur a suivi l'équivalent de 15 000 ans d'évolution du Gulf Stream. Avec une hypothèse d'école, sans perturbation climatique ni pollution humaine. Résultat: le courant ne s'arrête qu'une seule fois, en raison de vents persistants apportant de l'eau douce et froide au-dessus de l'Atlantique Nord.

Paradoxe. Qu'en conclure? Pour les deux chercheurs, le risque d'un arrêt du Gulf Stream actuel semble «faible». Mais il pourrait «augmenter» avec le réchauffement futur de l'atmosphère provoqué par le doublement probable de sa teneur en gaz à effet de serre. De quoi provoquer une arrivée d'eau douce sur l'Arctique trois fois plus importante que celle utilisée par Ganopolski dans son modèle. Paradoxalement, le coup de chaud global de l'atmosphère pourrait donc refroidir le climat de l'Europe du Nord.

 

(1) Andrey Ganopolski et Stefan Rahmstorf, Nature du 11 janvier 2001.

(2) Alex Hall (Lamont Doherty Earth Observatory de New York, Etats-Unis) et Ronald Stouffer (GFDL de Princeton, New Jersey, Etats-Unis). Nature du 11 janvier 2001.

 

 

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