Circulation de retournement atlantique à l’échelle millénaire menée par l’océan Austral

Pourquoi cette histoire océanique est importante

Bien en dessous de la surface, des courants lents déplacent discrètement chaleur, carbone et nutriments autour du globe, contribuant à définir le climat dans lequel nous vivons. Cette étude remonte sur plus d’un millénaire pour examiner comment ces courants cachés ont évolué. En lisant des indices chimiques enfermés dans des coraux des grands fonds, les auteurs montrent que des variations des eaux autour de l’Antarctique ont contribué à orienter la force d’un courant atlantique clé qui influence les régimes météorologiques, les niveaux de la mer et les écosystèmes terrestres et marins.

Lire l’histoire climatique dans les coraux des grands fonds

Plutôt que de se fier uniquement aux instruments modernes, qui observent les océans depuis seulement quelques décennies, les chercheurs se sont tournés vers d’anciens coraux bambou collectés sur des monts sous-marins dans le Sud-Ouest Pacifique et dans un bassin profond près de l’Antarctique. Ces coraux croissent lentement, déposant des squelettes calcitiques qui conservent des informations sur la température, la salinité, l’âge et l’acidité de l’eau où ils vivent. En datant soigneusement les couches du squelette et en mesurant les rapports magnésium/calcium, les isotopes d’oxygène et de carbone, le radiocarbone et les isotopes du bore, l’équipe a reconstitué l’histoire d’une masse d’eau de profondeur moyenne connue sous le nom d’Eau Intermédiaire Antarctique sur les 1 300 dernières années.

Un lent déclin des eaux australes

Les archives coralliennes révèlent que ces eaux intermédiaires australes étaient relativement chaudes jusqu’à environ le milieu du XVe siècle. Depuis, elles se sont progressivement refroidies et sont devenues moins salées. D’autres indices chimiques montrent que l’eau est également devenue légèrement plus jeune en âge radiocarbone et plus alcaline au cours des quelques derniers siècles. Ensemble, ces changements suggèrent qu’une moindre quantité d’eaux profondes, anciennes et riches en carbone provenant des environs de l’Antarctique a remonté à la surface et s’est mélangée à la couche intermédiaire. À la place, une part plus importante d’eaux plus fraîches et plus froides semble alimenter cette partie de l’océan. Les auteurs soutiennent que cela pointe vers un affaiblissement progressif de la circulation de retournement dans l’océan Austral, le système d’upwelling et d’enfoncement qui contribue à entraîner les courants profonds mondiaux.

Des changements australs ressentis dans l’Atlantique

Lorsque l’équipe a comparé leur archive corallienne avec des reconstructions existantes de la circulation méridienne de retournement de l’Atlantique, elle a constaté que les variations de l’océan Austral apparaissent dans l’Atlantique avec plusieurs décennies de retard. Les périodes où l’Eau Intermédiaire Antarctique s’est refroidie coïncidaient avec des ralentissements ultérieurs de la vigueur du retournement atlantique, avec un délai typique d’environ 50 ans. Un corail de la baie de Bransfield, un bassin influencé par des eaux qui alimentent les parties les plus profondes de l’Atlantique, raconte une histoire similaire : depuis le milieu du XIXe siècle, ces eaux australes profondes se sont refroidies et rafraîchies en parallèle avec les eaux intermédiaires, et leurs variations s’alignent également sur des changements ultérieurs du retournement atlantique. Ce schéma soutient les résultats des modèles qui suggèrent que l’Atlantique réagit aux changements des propriétés des eaux d’origine australe transportées vers le nord sur plusieurs décennies.

Trafic bilatéral entre les pôles

Les liens ne sont pas purement unidirectionnels. Des tests statistiques montrent que sur des échelles de temps plus courtes, de quelques années à quelques décennies, les eaux australes et le retournement atlantique peuvent à la fois précéder et suivre l’un l’autre. Les auteurs interprètent cela comme la preuve de signaux rapides, semblables à des ondes, pouvant se propager rapidement autour des bassins océaniques, superposés au mouvement advectif plus lent des masses d’eau. Ils identifient aussi deux périodes où le retournement atlantique était plus faible que ce que l’état des eaux australes laisserait prévoir : pendant la période chaude médiévale autour de 1260 à 1450, et de nouveau depuis le milieu du XXe siècle. À ces moments-là, des facteurs locaux dans l’Atlantique Nord, tels que des modifications des apports d’eau douce en surface, semblent avoir poussé le système au-delà de ce que les seules influences australes auraient suggéré.

Ce que cela signifie pour notre climat futur

Pour un non-spécialiste, le message clé est que le système de courants atlantiques désormais pointé du doigt pour sa faiblesse récente a une longue histoire façonnée par ce qui se passe autour de l’Antarctique. Les archives coralliennes indiquent que le retournement dans les deux hémisphères est actuellement plus faible qu’à tout autre moment du dernier millénaire, et que l’Atlantique a récemment été affaibli davantage par des changements locaux au nord. Plutôt que d’agir isolément, les grands courants océaniques se comportent comme un réseau lié et à réponse lente. Comprendre que l’océan Austral peut préconditionner le courant atlantique pour qu’il reste faible aide à expliquer les tendances actuelles et améliorera les efforts pour prédire comment le système climatique pourrait évoluer dans un monde en réchauffement.

Citation: Thresher, R.E., Rintoul, S.R., Fallon, S.J. et al. Millennial-scale Atlantic overturning circulation led by the Southern Ocean. Nat. Geosci. 19, 520–525 (2026). https://doi.org/10.1038/s41561-026-01959-6

Mots-clés: circulation de retournement atlantique, océan Austral, coraux des grands fonds, paléoclimat, changement de la circulation océanique