Il y a environ 700 ans, avant que l'humanité ne commence à pomper du carbone dans l'atmosphère et à réchauffer le climat, la Terre s'est refroidie lors d'un événement de refroidissement qui a duré plusieurs siècles, appelé le petit âge glaciaire.
Aujourd'hui, selon de nouvelles recherches, les profondeurs du Pacifique gardent encore des souvenirs de cette époque plus froide. Un peu plus d'un mile (2 kilomètres) plus bas, l'océan Pacifique devient un peu plus frais, car les eaux qui étaient à la surface pendant le petit âge glaciaire se mélangent à peine avec des eaux plus profondes et plus chaudes.
Cet écho étrange des températures d'une époque révolue est important pour les climatologues modernes parce que la capacité de l'océan à retenir la chaleur compte pour ce qui se passe dans l'atmosphère et sur terre, a déclaré le chercheur de l'étude Jake Gebbie, océanographe physique à la Woods Hole Oceanographic Institution dans le Massachusetts.
"Si nous voulons comprendre le changement climatique", a déclaré Gebbie à Live Science, "il s'agit d'essayer d'étudier où la chaleur et le carbone se déplacent autour du système terrestre."
Plongée profonde
Gebbie et son collègue de l'Université de Harvard, Peter Huybers, avaient précédemment constaté que les eaux profondes du Pacifique étaient en effet très anciennes. En dessous d'environ 2,5 km (1,5 mile) sous la surface, les eaux du Pacifique profond ont vu la surface pour la dernière fois il y a environ 1 000 ans, ont rapporté les chercheurs en 2012. Ce que cela signifie, a déclaré Gebbie, c'est que vous devriez pouvoir détecter des indices de à quoi ressemblait la surface océanique passée en examinant les eaux profondes de l'océan.
Le problème est qu'il est difficile d'étudier la moitié inférieure de l'océan, a déclaré Gebbie. Depuis 2002, un consortium international appelé le programme Argo utilise des instruments flottants pour mesurer la température, la salinité et d'autres caractéristiques océaniques dans le monde; ces instruments, cependant, ne descendent pas en dessous de 2 km. Le dernier levé mondial en profondeur était quelque chose appelé l'expérience de la circulation océanique mondiale dans les années 1990, a déclaré Gebbie.
À l'aide des données de cette enquête, Gebbie et Huybers ont formé un modèle informatique pour imiter les schémas de circulation modernes de l'océan. Pour examiner les tendances historiques, cependant, ils avaient besoin de données réelles pour la comparaison. Heureusement, ils l'avaient dans le premier levé océanographique moderne: celui du HMS Challenger au milieu des années 1870.
Une nouvelle vie pour les anciennes données
Le HMS Challenger était un navire de surveillance britannique qui a parcouru 70 000 milles marins (130 000 km) pour une expédition entre 1872 et 1876. L'équipage du Challenger a périodiquement largué des thermomètres sur des cordes jusqu'à moins de 1,2 mile (2 km). Gebbie et Huybers ont dû corriger légèrement ces données, car les pressions dans l'océan profond peuvent comprimer le mercure dans un thermomètre à l'ancienne, faussant les mesures.
Ces corrections ont révélé qu'au cours des 125 dernières années, l'océan Atlantique s'est réchauffé à toutes les profondeurs, tandis que le Pacifique montre une tendance au refroidissement au cours du 20e siècle commençant entre 1,1 et 1,6 miles (1,8 et 2,6 km) de profondeur, ont rapporté les chercheurs dans le Jan 4 numéro de la revue Science.
La quantité précise de refroidissement n'est pas encore claire, mais elle est faible, selon les chercheurs, probablement entre 0,036 degrés et 0,144 degrés Fahrenheit (0,02 degrés et 0,08 degrés Celsius). Ces chiffres sont préliminaires, a déclaré Gebbie, et les chercheurs prévoient d'examiner de plus près les données pour les rendre plus précises.
Pourtant, la différence de température entre les eaux de l'Atlantique et du Pacifique est logique, a déclaré Gebbie. Les eaux de l'océan Atlantique se mélangent plus facilement que celles du Pacifique. Cela est dû en partie au fait que des eaux froides et denses pénètrent dans l'Atlantique à partir des régions polaires sud et nord, a déclaré Gebbie. Ces eaux coulent au fond assez rapidement, forçant un barattage rapide. Le Pacifique est plus grand et n'est pas du tout reconstitué par le nord, donc ses eaux profondes restent plus longtemps près du fond.
Cela signifie que les anciens modèles climatiques se prolongent également plus longtemps. Dans ce cas, a déclaré Gebbie, la tendance au refroidissement est causée par le mélange des anciennes eaux de surface de deux périodes distinctes. La première est la période chaude médiévale, une période douce entre environ 950 et 1250 après JC. À plus d'un mile (2 km) de profondeur, les eaux qui étaient à la surface pendant la période chaude médiévale sont maintenant remplacées par des eaux plus fraîches de la Petite Âge de glace.
Cependant, tout cela est largement éclipsé par le réchauffement moderne, a déclaré Gebbie. La différence de températures à la surface de l'océan de la période chaude médiévale au petit âge glaciaire était d'environ 0,72 degrés F (0,4 degrés C) sur 900 ans, a-t-il déclaré. À titre de comparaison, les températures à la surface de la mer ont augmenté de 1,5 degrés F (0,8 degrés C) depuis 1901, selon les données de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Les climatologues des siècles à venir ne pourront voir aucun indice de la période chaude médiévale ou du petit âge glaciaire dans les données du Pacifique, a déclaré Gebbie; tout aura été anéanti par les effets du réchauffement du XXe siècle.
Néanmoins, les résultats sont importants pour aujourd'hui. La prise en compte des océans profonds aidera les modélisateurs du climat à développer de meilleures estimations pour les changements climatiques futurs, a déclaré Gebbie.
"Si vous voulez vraiment aller au fond des tendances climatiques à long terme, des décennies et plus", at-il dit, "vous ne pouvez pas ignorer l'océan profond."
