L’effondrement de la circulation méridienne de retournement de l’Atlantique provoquerait une importante libération de carbone océanique et un réchauffement global supplémentaire

Pourquoi cette histoire océanique importe

Beaucoup d’avertissements climatiques insistent sur la hausse des températures et la fonte des glaces, mais profondément sous la surface, un immense tapis roulant océanique contribue discrètement à stabiliser notre climat. Cette étude explore ce qui pourrait se produire si ce convoyeur dans l’océan Atlantique venait à se rompre. Les auteurs montrent qu’un tel effondrement ne se contenterait pas de remodeler les températures régionales de plusieurs degrés, il libérerait aussi le carbone stocké dans l’océan, ajoutant un réchauffement supplémentaire à long terme en plus du changement climatique d’origine humaine.

Un tapis roulant océanique de la taille d’une planète

La circulation méridienne de retournement de l’Atlantique, ou AMOC, est un vaste système de courants qui transporte de l’eau de surface chaude vers le nord et ramène de l’eau froide et dense vers le sud en profondeur. Elle aide à maintenir un climat doux en Europe du nord‑ouest et influence les régimes météorologiques à l’échelle mondiale. Les scientifiques craignent que l’apport croissant d’eau douce provenant des précipitations, des fleuves et de la fonte des glaces ne fragilise cette circulation. Les archives climatiques passées suggèrent que des changements brusques de l’AMOC ont coïncidé avec des basculements climatiques rapides, mais les conséquences dans un monde contemporain plus chaud et riche en carbone restent incertaines.

Tester un point de basculement climatique

Pour explorer ce risque, les chercheurs ont utilisé un modèle de système terrestre rapide mais complet appelé CLIMBER‑X. Ils ont d’abord laissé le climat simulé atteindre un équilibre à long terme à différents niveaux de dioxyde de carbone — des conditions préindustrielles jusqu’à plus du double de ce taux. Ils ont ensuite injecté de fortes pulsations d’eau douce dans l’Atlantique Nord pour provoquer l’arrêt de l’AMOC, et observé l’évolution des températures et du cycle du carbone sur des milliers d’années. En exécutant trois versions du modèle — une avec la pleine interaction des processus terrestres et océaniques, une avec seulement le carbone océanique, et une avec le carbone atmosphérique fixé — ils ont pu démêler le refroidissement physique du réchauffement induit par le carbone.

Un Nord plus froid, un Sud plus chaud

Quand la circulation s’est effondrée, la planète ne s’est pas simplement refroidie. Le transport de chaleur vers le nord de l’Atlantique diminuant fortement, un fort refroidissement s’est produit dans cette région et autour de l’Arctique — d’environ 7 degrés Celsius dans le grand nord selon les simulations à long terme. L’expansion de la banquise a réfléchi davantage de lumière solaire, renforçant le refroidissement. En même temps, l’hémisphère sud s’est réchauffé, en particulier autour de l’Antarctique, où les températures ont fini par augmenter d’environ 6 degrés. Combinées au réchauffement dû aux gaz à effet de serre dans un scénario de concentration carbone moyen‑élevé, certaines parties de l’océan Austral se sont retrouvées plus de 10 degrés plus chaudes que durant l’ère préindustrielle, alors même que l’Atlantique Nord restait nettement plus froid.

Le carbone caché remonte à la surface

Le résultat le plus surprenant concernait le carbone. Sur le plan physique, l’arrêt tendait à refroidir légèrement le globe. Mais le changement de circulation a aussi réorganisé la façon dont l’océan stocke le carbone. À mesure que le convoyeur atlantique s’est enlisé, un brassage profond a été déclenché autour de l’Antarctique. Cela a « débouché » des eaux profondes riches en carbone, permettant à d’importantes quantités de carbone dissous de s’échapper vers l’atmosphère. Selon le niveau de dioxyde de carbone de fond, les concentrations atmosphériques ont augmenté d’environ 47 à 83 parties par million dans le modèle entièrement interactif — l’équivalent d’ajouter 100 à 175 milliards de tonnes de carbone dans l’air. Les écosystèmes terrestres ont absorbé une partie de ce carbone supplémentaire, mais pas suffisamment pour l’annuler, de sorte que la température moyenne planétaire s’est retrouvée finalement d’environ 0,2 degré Celsius plus élevée qu’avant l’effondrement.

Ce que cela signifie pour notre avenir

En termes simples, ce travail montre qu’un effondrement de la circulation atlantique constituerait un choc à double tranchant : il refroidirait fortement certaines régions nordiques tout en provoquant un puissant réchauffement et une libération de carbone dans le sud, poussant les températures globales encore plus haut. Bien que de tels changements entièrement réalisés à long terme ne se déroulent pas nécessairement exactement comme dans le modèle, l’étude met en lumière un risque clé. Les profondeurs océaniques, souvent perçues comme un réservoir silencieux de nos émissions, pourraient devenir une source supplémentaire de gaz à effet de serre si un grand point de basculement de la circulation est franchi, amplifiant le changement climatique plutôt que de l’atténuer.

Citation: Nian, D., Willeit, M., Wunderling, N. et al. Collapse of the Atlantic meridional overturning circulation would lead to substantial oceanic carbon release and additional global warming. Commun Earth Environ 7, 295 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03427-w

Mots-clés: circulation de retournement atlantique, libération de carbone océanique, points de basculement climatiques, réchauffement de l’océan Austral, réchauffement climatique