Le puits océanique de carbone anthropique revu à la hausse

L’océan a permis de retarder les effets des émissions anthropiques de CO₂ sur le climat en n’en absorbant près de 25%. Cette absorption se fait principalement par phénomène physico-chimique, la pompe physique de carbone : le CO₂ pénètre dans l’océan par échange à l’interface avec l’atmosphère, il se dissout dans les eaux froides, qui vont ensuite plonger dans l’océan profond. Dans l’océan Atlantique Nord, la circulation de renversement, ou AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation), participe largement à cette pénétration. Or l’AMOC présente actuellement des signes inquiétants de ralentissement, qui pourraient diminuer la capacité de l’océan à absorber le CO₂ anthropique.

Les projections futures de la captation de carbone par l’océan sont établies sur la base des résultats des modèles numériques du système terre, les plus récentes dans la version CMIP6. Une des limites de la composante océanique de ces modèles est la taille des pixels de la grille utilisée pour les calculs, qui sont trop gros pour bien représenter la turbulence océanique de mesoéchelle, et donc son influence sur l’AMOC et sur le puits de carbone.

L’étude menée en collaboration avec des scientifiques du CNRS Terre & Univers (voir encadré), suggère que l’évolution future du puits de carbone océanique projetée par ces modèles dans un scénario de forte émission de CO₂ est sous-estimée d’environ 30%. Les auteurs ont utilisé un modèle réduit de l’océan dont ils ont pu augmenter la taille des pixels de 1° à 1/27°. Leur conclusion résulte de l’effet combiné d’une meilleure pénétration du CO₂ anthropique dans le modèle à haute résolution, ainsi qu’à un plus faible ralentissement de l’AMOC dans leur modèle à haute résolution.

Ces résultats demandent à être corroborés par des études basées sur des modèles prenant en compte la multiplicité des facteurs qui interviennent dans l’évolution future de l’AMOC. Ils montrent les liens étroits entre AMOC, pénétration de carbone et turbulence océanique qui demandent à être mieux compris, analysés et intégrés dans les projections climatiques.