1. L'évolution du Gulf Stream au cours des 100 000 dernières années.
a. Les liens entre l'évolution de la circulation océanique et l'évolution du climat au cours du dernier âge de glace.
Au cours de la dernière ère glaciaire, plusieurs changements climatiques brutaux ont eu lieu :
- les événements de Dansgaard-Oeschger (découverts en 1985) sont caractérisés dans l'hémisphère Nord par un réchauffement abrupt suivi d'un refroidissement graduel. Leurs causes sont encore méconnues.
- les événements de Heinrich (découverts en 1988) sont définis par une disruption de la circulation océanique Nord Atlantique provoquée par une débâcle d'icebergs dans l'océan Atlantique. En ensuit un refroidissement de l'hémisphère Nord.
Ces deux phénomènes ayant été découverts aussi récemment, les connaissances à leur sujet sont encore limitées ; cependant ils semblent être liés.
Le premier graphique indique la température de l'air au Groenland et montre plusieurs hausses de températures abruptes ; il s'agit des événements de Dansgaard-Oeschger. Nous allons nous pencher sur deux d'entre eux, qui se sont produits respectivement en 38 500 et en 48 000 B.P. et qui sont surlignés en gris clair sur les quatre graphiques et désignés par H4 et H5.
La deuxième courbe montre que lors de ces deux événements, la température de surface de l'Atlantique Nord baisse brusquement : cela correspond aux événements Heinrich. Les événements Dansgaard-Oeschger et d'Heinrich sont donc évidemment liés, il reste encore à savoir de quelle manière.
Les sédiments détritiques glaciaires sont des petits cailloux incrustés dans les glaces de la calotte qui restent fixés aux icebergs lorsque ces derniers sont expulsés vers l'océan ; ensuite, les sédiments tombent au fond de l'océan au fur et à mesure que la glace des icebergs fond. Le troisième graphique mesure la quantité de ces sédiments détritiques glaciaires au fond des océans. On remarque qu'en même temps que les variations de température ont eu lieu (H4 et H5), il s'est produit une accumulation de ces sédiments sur le fond océanique, ce qui ne peut que être le résultat d'une débâcle d'icebergs, c'est-à-dire une expulsion massive d'icebergs vers l'océan.
D'autre part, les foraminifères benthiques sont des petits animaux marins profonds. Plus la teneur en oxygène de l'eau est importante, plus leur métabolisme se sert du carbone 13 (à la place du carbone 12) pour la formation de leur coquille. Le dernier graphique indique que en même temps que se produisent les événements de Dansgaard-Oescher et d'Heinrich (H4 et H5), le pourcentage de carbone 13 dans le métabolisme des foraminifères benthiques diminue, ce qui signifie que la ventilation des profondeurs de l'Atlantique diminue. La circulation océanique thermohaline est responsable de l'apport d'oxygène aux fonds océaniques, on peut donc déduire qu'un ralentissement des courants profonds est à l'origine de cette diminution de la ventilation.
De même, ce graphique indique une réaction aux changements de la température de surface des océans sur les continents : le changement brusque des espèces de pollens, qui passent de tempérés à steppiques et qui provoquent la quasi-disparition des pollens tempérés en 38 500 et en 48 000 B.P. Cette réaction suggère que la baisse de température de surface de l'Atlantique est suivie d'une baisse de température sur les continents.
Il est donc démontré que les événements Dansgaard-Oeschger, les événements d'Heinrich, la ventilation des fonds océaniques et les débâcles d'iceberg sont liées. On peut alors formuler une conclusion hypothétique (puisque pas encore clairement prouvée par la science) sur cet enchaînement de phénomènes. Le réchauffement brusque qui constitue la première phase des événements Dansgaard-Oeschger provoque des débâcles d'icebergs dans l'Atlantique Nord. Les icebergs étant constitués d'eau douce et de température très basse, leur fonte dans l'Atlantique refroidit les eaux superficielles, les rendant plus denses, et déstabilise le Gulf Stream, qui est le principal courant superficiel atlantique. Le ralentissement conséquent de la formation d'eaux profondes et donc de la circulation thermohaline diminue l'apport d'oxygène aux fonds océaniques. Le rafraîchissement du Gulf Stream, dont la fonction habituelle est de réchauffer l'Europe, et des autres courants océaniques atlantiques est la cause du refroidissement progressif de hémisphère Nord, non seulement océanique mais aussi continental, qui constitue la deuxième phase des événements de Dansgaard-Oeschger.
Ainsi, une augmentation de la température mondiale provoque la disruption de la circulation océanique et le ralentissement du Gulf Stream, ce qui refroidit l'hémisphère Nord.
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