(Bloomberg) – Les scientifiques ont lutté pendant des décennies pour expliquer un mystère climatique aussi profond que l'océan.
Les océans ont absorbé près de 40% du dioxyde de carbone émis par l'humanité par les combustibles fossiles depuis 1750, ce qui ralentit considérablement l'augmentation de la température mondiale, mais les forces qui régissent la quantité de CO₂ qui disparaît dans les profondeurs chaque année sont inconnues. Le début des années 1990 a vu une augmentation de cette capacité semblable à une éponge, suivie d'un ralentissement important jusqu'en 2001, ce qui fait craindre que l'océan ne puisse pas nous aider indéfiniment.
S'appuyant sur les connaissances existantes et les données océaniques qui ne sont disponibles que récemment, de nouvelles recherches publiées cette semaine dans la revue AGU Advances identifient deux influences majeures sur la quantité de CO₂ absorbée par les océans chaque année: le taux d'émissions industrielles et l'impact mondial des volcans .
Le rythme de combustion des combustibles fossiles lui-même aide à déterminer la quantité de CO₂ que l'océan absorbe. Cette constatation représente un défi pour les pays et les entreprises qui gèrent la pollution. Alors que le monde tente de réduire ses émissions à zéro d'ici 2050 – ce que les scientifiques jugent nécessaire pour éviter une catastrophe totale – la capacité de l'océan à stocker le CO₂ diminuera avec lui. Cela complique les estimations de la rapidité avec laquelle les émissions devront baisser.
« Nous mettons tout ce carbone dans l'océan. Chaque année, nous poussons de plus en plus fort et de plus en plus fort. Et donc l'océan en réponse s'en empare », a déclaré Galen McKinley, professeur de sciences de la Terre et de l'environnement à l'Université Columbia et auteur principal de l'étude. « Mais quand nous cesserons de pousser si fort, l'océan va cesser de le reprendre. »
Le 15 juin 1991, la deuxième plus grande éruption volcanique du 20e siècle s'est produite lorsque le mont Pinatubo aux Philippines a soufflé des cendres à 22 miles de haut dans l'atmosphère. Les températures plus fraîches à la surface de la mer qui en résultent ont amélioré les conditions de stockage du CO₂, au moins pendant une courte période, expliquant la brève expansion au début des années 90 des capacités de puits de carbone de l'océan. Six mois plus tard, l'effondrement de l'Union soviétique en 1991 et les améliorations de l'efficacité énergétique ailleurs ont entraîné un ralentissement des émissions mondiales de CO₂ du début au milieu des années 90, provoquant la contraction qui a suivi.
Avant cela, les scientifiques qui ont examiné le problème ont attribué le comportement étrange de l'océan dans les années 1990 aux changements dans la circulation de l'eau ou à la façon dont l'atmosphère et les gaz d'échange océaniques, a déclaré Sara Mikaloff-Fletcher, scientifique de l'atmosphère et des océans à l'Institut national de l'eau de Nouvelle-Zélande et Recherche atmosphérique.
« McKinley et ses co-auteurs ont montré que l'histoire peut être beaucoup plus simple que cela », a-t-elle déclaré. «Leur modèle suggère que les changements dans le carbone océanique peuvent s'expliquer par deux choses: la quantité de CO₂ dans l'atmosphère et la température.»
La science du climat est dominée par des modèles extrêmement compliqués, souvent construits par le gouvernement, qui prennent des semaines ou des mois à fonctionner et à analyser comment les principales caractéristiques du système terrestre s'influencent mutuellement. Mais le travail de McKinley est frappant par la relative simplicité de ses conclusions.
Le cœur de la recherche est venu d'un aperçu que McKinley a eu à la suite de réunions il y a quelques années avec le Global Carbon Project, une collaboration internationale qui évalue et suit les émissions de CO₂. Plutôt que de simuler le climat des années 90 sur un modèle massif, elle a réalisé qu'elle pourrait utiliser une courte description mathématique du fonctionnement des océans.
« C'est assez surprenant. C’est une équation simple, théorique et très simple », a déclaré McKinley. «Il fonctionne en moins d'une seconde sur mon ordinateur portable et est capable de reproduire ce comportement.»
Cette simplicité a un coût en termes de capacité prédictive du modèle, car elle ne prend pas en compte les simulations de processus naturels qui pourraient aider les scientifiques à prévoir comment le puits de carbone océanique pourrait réagir au changement climatique, a déclaré Mikaloff-Fletcher.
Pourtant, avec de nouvelles recherches, les résultats pourraient influencer la façon dont les nations comprennent leur objectif de limiter le réchauffement climatique. L'océan est si sensible à la pollution qu'il est probable que les eaux ont absorbé moins de CO₂ ce printemps qu'avant que Covid-19 n'oblige les pays à mettre en place des quarantaines.
« Si nous réduisons nos émissions pour contrôler le changement climatique, ce puits océanique va très rapidement ralentir », a déclaré McKinley. « Et ce changement se produira rapidement. »
Le résultat, selon Matthias Hofmann, scientifique principal à l'Institut de recherche sur l'impact climatique de Potsdam, signifie que l'humanité devra intensifier ses plans pour réduire les émissions.
« L'humanité doit compenser cet effet par des efforts encore plus importants », a-t-il déclaré.
© 2020 Bloomberg L.P.
Bloomberg.com
