Des chercheurs ont découvert qu'un cycle climatique de
2,4 millions d'années influence la force des courants marins
profonds, à mesure que les océans se réchauffent. Ce cycle serait
lié aux interactions cycliques entre l'orbite de la Terre et celle
de Mars qui, à leur tour, sont corrélées à des périodes de
rayonnement solaire entrant accru et un climat plus chaud. Alors
que la circulation méridienne de retournement atlantique (AMOC)
menace de s'effondrer en raison du réchauffement climatique, ce
phénomène pourrait potentiellement atténuer sa
stagnation.
Depuis les années 1970, de nombreuses recherches ont montré que
le climat terrestre peut être influencé par les perturbations
périodiques de l'orbite de la planète. Divers cycles astronomiques
allant de 19 000 à 400 000 ans sont connus pour rythmer le cycle
climatique terrestre. Les archives géologiques ont également
suggéré la présence de boucles s'étendant sur des périodes beaucoup
plus longues. Ces boucles, dites « grands cycles », incluraient des
variations orbitales allant jusqu'à des dizaines de millions
d'années.
Les grands cycles orbitaux sont associés à des changements dans
le rayonnement solaire entrant et au climat. Parmi ces boucles
figure par exemple le cycle d'excentricité lié à la précession des
périhélies de Mars et de la Terre, qui dure 2,4 millions d'années.
La précession est le changement graduel d'orientation de l'axe de
rotation d'une planète.
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« Les champs de gravité des planètes du système solaire
interfèrent les uns avec les autres et cette interaction, appelée
résonance, modifie l'excentricité planétaire, une mesure de la
proximité de leurs orbites circulaires », explique dans un
communiqué de l'Université de
Sydney, Dietmar Müller. Cependant, la plupart des données
issues d'enregistrements stratigraphiques à haute résolution ne
concernent que des périodes relativement courtes.
Afin de combler ces lacunes, Müller et ses collègues de
l'Université de Sorbonne ont analysé des archives géologiques en
eaux profondes pour étudier le lien entre l'interaction périodique
des orbites de Mars et de la Terre et les cycles des
réchauffements climatiques passés. Plus précisément, l'étude
aborde la question de savoir comment le changement climatique à
l'échelle géologique et les grands cycles orbitaux peuvent affecter
les courants océaniques. Les résultats sont publiés dans la revue
Nature Communications.
Un phénomène qui pourrait atténuer la stagnation des courants
océaniques
Dans le cadre de cette récente étude, les chercheurs ont
rassemblé 370 hiatus en eaux profondes s'étendant sur 65 millions
d'années. Les hiatus sont des ruptures de sédimentation où il n'y a
pas de continuité chronologique entre les couches. En effet, les
perturbations dans la force des courants océaniques profonds
entraînent d'importants déplacements de sédiments. L'objectif était
ainsi de savoir si ces déplacements concordaient avec les grands
cycles orbitaux. Les échantillons ont été prélevés au niveau de 293
sites de forage en eaux profondes, répartis à travers tous les
océans.
Après analyse, les chercheurs ont constaté que la force des
courants marins profonds semble changer selon un cycle de 2,4
millions d'années. L'auteure principale de l'étude, Adriana
Dutkiewicz de l'Université de Sydney, déclare : « nous avons été
surpris de voir ces cycles de 2,4 millions d'années dans nos
données sédimentaires des grands fonds. Il n'y a qu'une seule façon
de les expliquer : ils sont liés aux cycles des interactions entre
Mars et la Terre en orbite autour du Soleil ».
Cela signifie que la Terre a connu des périodes où le
rayonnement solaire entrant était plus élevé et le climat plus
chaud, selon ce cycle de 2,4 millions d'années. Ces périodes
semblent également concorder avec des courants océaniques profonds
plus puissants. Cela suggère que bien que l'AMOC (qui englobe le
Gulf Stream) menace de s'effondrer en raison du réchauffement
climatique, ce phénomène cyclique pourrait potentiellement atténuer
sa stagnation.
« Nous savons qu'il existe au moins deux mécanismes
distincts qui contribuent à la vigueur du mélange des eaux
profondes dans les océans. L'AMOC en fait partie, mais les
tourbillons océaniques profonds semblent jouer un rôle important
dans les climats chauds pour maintenir l'océan ventilé »,
explique Müller.
Toutefois, la manière exacte dont ces interactions cycliques
pourraient influencer la dynamique des courants océaniques demeure
en grande partie incomprise, précisent les experts. En outre, «
cela n'aurait pas le même effet que l'AMOC en matière de transport
de masses d'eau des basses latitudes vers les hautes latitudes et
vice versa», a indiqué Müller. Néanmoins, l'équipe
espère que ces résultats pourront contribuer à améliorer les
modèles climatiques actuels.