Pendant que les océans du monde se réchauffaient, l’océan Austral autour de l’Antarctique se refroidissait entre 1982 et 2005 — une anomalie qui intriguait les climatologues. Une nouvelle étude de modélisation publiée dans Geophysical Research Letters révèle le coupable inattendu : le trou dans la couche d’ozone, qui a modifié les vents et refroidi l’océan depuis la stratosphère.

Une anomalie climatique inexpliquée depuis des décennies

Tandis que la quasi-totalité des océans de surface de la planète se réchauffaient sous l’effet des gaz à effet de serre, les eaux entourant l’Antarctique ont montré une tendance au refroidissement entre la fin du XXe et le début du XXIe siècle. Cette période a même coïncidé avec une expansion de la banquise antarctique — à contre-courant de toutes les autres tendances mondiales.

Une nouvelle étude de Shouwei Li de l’Université de Princeton, publiée dans Geophysical Research Letters, identifie un mécanisme clé derrière cette anomalie : l’appauvrissement de la couche d’ozone stratosphérique au-dessus de l’Antarctique, causé par les substances chimiques d’origine humaine libérées au XXe siècle.

De la stratosphère à la surface de l’océan

Le trou dans la couche d’ozone refroidit la basse stratosphère et modifie l’écart de température entre les pôles et les tropiques. Ces variations de température renforcent les puissants vents d’ouest qui encerclent l’Antarctique et les rapprochent du continent.

Ce renforcement des vents ne reste pas cantonné à l’atmosphère. Il modifie le transport d’Ekman — un phénomène où les eaux de surface sont poussées par le vent et légèrement déviées par la rotation de la Terre. Dans l’hémisphère Sud, des vents d’ouest plus forts poussent les eaux de surface vers le nord, éloignant les eaux froides de l’Antarctique et les dispersant plus loin. Résultat : la surface de l’océan Austral se refroidit.

Une réponse en deux étapes

L’étude décrit un mécanisme en deux temps. D’abord, un refroidissement initial et rapide causé par ce transport horizontal d’eau froide vers le nord. Ensuite, un réchauffement plus progressif et partiel lié à la remontée d’eaux profondes — relativement plus chaudes — vers la surface, accentuée par les vents renforcés.

Sur des échelles de temps décennales, ces deux effets ne s’annulent pas. Le transport horizontal induit par le vent domine, maintenant l’océan Austral plus froid qu’il ne le serait sous le seul effet des gaz à effet de serre.

Un refroidissement régional dans un monde qui se réchauffe

Ce refroidissement a également contribué à l’expansion régionale de la banquise dans certaines zones comme la mer de Ross — concordant avec les observations satellites de la période. Mais l’appauvrissement de l’ozone ne suffit pas à expliquer l’ensemble des changements observés dans la banquise antarctique, dont la distribution reste complexe et en mosaïque.

Cette étude aide aussi à expliquer pourquoi les modèles climatiques montraient un réchauffement de l’océan Austral là où les observations documentaient un refroidissement : ils ne prenaient pas suffisamment en compte le rôle de l’ozone. Le signal de réchauffement lié aux gaz à effet de serre restait dominant globalement, mais l’effet régional de refroidissement de l’ozone était suffisamment fort pour créer une anomalie observable pendant plusieurs décennies.

Source : sciencepost