Les modèles climatiques ont parfois un temps d'avance, parfois un temps de retard. Il peut leur arriver de voir ce que les scientifiques mettent des années à observer dans la réalité ou de passer à côté d'une évidence que les mesures enregistrent déjà. Entre les deux, un territoire qui résiste encore à la pleine compréhension : l'océan profond.

Ce territoire méconnu de l’océan profond

C'est au-delà de 2 000 mètres que débute ce territoire encore largement inexploré de l'océan profond. Et lorsque l'on sait que les mers qui recouvrent 70 % de la surface de notre Terre se creusent en moyenne jusqu'à 3 682 mètres, on imagine bien qu'il est question là d'un vaste territoire.

Ce territoire demeure aujourd'hui largement inexploré. Les quelque 4 000 bouées Argo qui enregistrent des données depuis une vingtaine d'années sur les 2 000 premiers mètres de profondeur ne peuvent pas s'y enfoncer. Et ce n'est que depuis peu que les chercheurs peuvent comptent sur des bouées qualifiées de Deep Argo. Elles peuvent descendre jusqu'à 6 000 mètres. Mais leur nombre reste insuffisant.

Une technique de climatologie appliquée à l’océan

Pour comprendre ce qui se joue dans l'océan profond, les océanographes doivent redoubler d'ingéniosité. Une équipe internationale dirigée par le Laboratoire d'études géophysiques et océanographiques spatiales (Legos) de Toulouse raconte dans la revue Earth’s Future comment elle a misé sur la réanalyse. La technique est souvent employée en climatologie. L'idée : utiliser des modèles numériques pour reconstituer, de manière exhaustive et cohérente, les variables que l'on peine à mesurer à partir de données historiques connues.

Mais que cherchaient donc les scientifiques ? À expliquer un trou apparu il y a dix ans dans le niveau moyen global de la mer. En d'autres mots, un niveau de la mer plus élevé que ne pouvaient l'expliquer les modèles. La fameuse évidence que les mesures enregistrent, mais qui échappe aux calculs dont nous parlions plus haut.

Et ils sont arrivés à leurs fins. En combinant tous les éléments à leur disposition, les chercheurs ont constaté que l'élévation du niveau de la mer observée depuis 2016 peut s'expliquer par le réchauffement des grands fonds marins. Il serait ainsi responsable d'une montée de niveau de l'ordre de 0,4 millimètre par an. C'est environ 10 % de l'élévation globale du niveau des océans.

Explorer les variations de température autour de l’Antarctique

D'un côté, des observations qui rattrapent les modèles. De l'autre, des modèles qui avaient vu juste avant même que les données ne le confirment. Une équipe de l'Institut d'océanographie Scripps et de l'université de Californie à Los Angeles (États-Unis) raconte, dans la revue Communications Earth & Environment, comment elle a utilisé l'apprentissage automatique pour combiner des données issues de flotteurs Argo et de relevés depuis des navires pour retracer l'évolution des eaux chaudes du côté de l'Antarctique au cours des quatre dernières décennies.

L'objectif ? Confirmer enfin par l'observation, un phénomène prédit par les modèles climatiques : le déplacement d'une masse chaude dans les profondeurs océaniques. Et nous y voilà, à ces simulations qui voient ce que les scientifiques mettent des années à observer.

Jusqu'ici, les chercheurs disposaient certes de données détaillées, mais seulement comme des instantanés. Des enregistrements réalisés par des navires une fois par décennie. Trop parcellaires pour y voir des changements à long terme de la répartition de la chaleur.

Des implications pour l’ensemble de la planète

Cette fois, les chercheurs tiennent leur preuve observationnelle. Une masse chaude appelée « eau profonde circumpolaire » s'est étendue et déplacée vers le plateau continental antarctique au cours des 20 dernières années. Rien d'étonnant, dans le contexte de réchauffement climatique, à ce que cette masse s'agrandisse. Les océans, en effet, stockent 90 % de la chaleur excédentaire générée par nos émissions de gaz à effet de serre. L'océan Austral en absorbe la majeure partie.

Ce qui est inquiétant, c'est que cette eau profonde circumpolaire se soit déplacée vers les glaces de l'Antarctique. Un peu comme si quelqu'un avait ouvert le robinet d'une eau chaude susceptible de s'infiltrer sous les plateformes de glace antarctiques pour les faire fondre un peu plus vite. Or ces plateformes retiennent des calottes qui contiennent suffisamment d'eau douce pour faire monter le niveau de la mer d'environ 58 mètres à l'échelle mondiale. Un potentiel théorique qui ne se réaliserait qu'à très long terme, mais qui donne la mesure des enjeux.

L'autre point d'inquiétude est à chercher du côté du rôle que l'océan Austral joue dans notre système climatique : un rôle clé de stockage de la chaleur et du carbone. « Il ne s'agit plus simplement d'un scénario futur possible suggéré par les modèles ; c'est un phénomène actuel, qui a des implications plus vastes sur la façon dont le carbone, les nutriments et la chaleur circulent dans l'océan mondial », conclut Joshua Lanham, chercheur à l'université de Cambridge (Royaume-Uni), dans un communiqué.