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Renseignements sur les sciences par:
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La circulation océanique arctique et le climat mondial
Récemment, l’environnement a été propulsé à la tête de notre liste nationale de priorités à la suite de la publication de rapports très médiatisés qui confirment sans l’ombre d’un doute que le réchauffement de la planète n’est pas un mythe et qu’il est causé dans une large mesure par les activités humaines. Voici la conclusion du rapport Stern sur l’impact économique des changements climatiques, paru en octobre 2006 : « Les preuves scientifiques sont maintenant accablantes : le changement climatique représente une menace mondiale qui nécessite une intervention urgente à l’échelle de la planète ». La communauté scientifique internationale a répété fermement cette mise en garde en février 2007 dans le quatrième rapport d’évaluation du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat.Pour faire face à ces changements, nous devons changer nos comportements. Sinon, l’environnement lui-même nous obligera à le faire, en nous imposant des fluctuations des régimes climatiques et une hausse du niveau de la mer. Au Canada, les tendances liées au réchauffement planétaire pourraient mener à notre époque à un océan Arctique sans glace qui laisserait le passage du Nord-Ouest ouvert à la navigation tout au long de l’année. Un Arctique démuni de glace aurait un impact désastreux sur les communautés et la faune du Nord. Les preuves à la base de ces conclusions proviennent d’un ensemble grandissant de recherches visant à faire comprendre les raisons naturelles et humaines des changements climatiques, auxquelles s’ajoutent des observations des changements et des processus climatiques. Étant donné la complexité des prévisions climatiques, certains pourraient en effet se demander comment on peut imaginer avec tellement de certitude des scénarios futurs en se fondant sur des preuves de plus en plus accablantes à cet égard.
Dans l’ensemble, nous devons nous attendre à une diminution importante de la couverture des glaces de mer en Arctique au cours des vingt ou trente prochaines années. Les effets toucheront la vie en Arctique sous tous ses aspects, de la faune à la navigation. (Photo gracieusement offerte par RNCan)
Greg Holloway, un chercheur scientifique du ministère des Pêches et des
Océans qui travaille à l’Institut des sciences de la mer de Sydney en
Colombie-Britannique, participe à un projet de coopération internationale
qui s’attaque à ce problème même, et ce, d'une manière toute à fait
particulière. Les scénarios relatifs aux futurs changements climatiques sont
le fruit de simulations par ordinateur intitulées Modèles du Climat Global
Atmosphère-Océan, disponibles à présent à l’échelle régionale. Vu la
complexité des données et les difficultés que pose leur collecte, les
simulations portant sur l'océan Arctique sont problématiques. Il est
extrêmement important de redéfinir ces modèles, non seulement parce que
l’océan Arctique donne le ton aux changements climatiques mondiaux, mais
parce que les effets du réchauffement planétaire s’intensifieront dans
l’Arctique.
Holloway et ses collègues de seize institutions situées dans neuf pays
travaillent ensemble pour cibler les différences existant entre dix modèles
informatiques pour l’océan Arctique ainsi que les écarts par rapport aux
mesures et observations réelles relatives aux glaces de l'océan. Le but du
Projet d’intercomparaison des modèles océaniques (PIMO) est de reconnaître
les écarts systématiques dans le but de produire une meilleure compréhension
de l'Arctique et des modèles qui occasionneront des prévisions plus fiables.
Les membres du projet travaillent ensemble pour comprendre quelles sont les
différences principales entre les modèles d’un côté, et les différences
entre les modèles et les données réelles collectées sur place, d’un autre.
Tout aussi important, ils veulent comprendre pourquoi ces différences
existent.
L’histoire de l’exploration scientifique en Arctique a été marquée par de
nombreux drames, qui se sont produits dans un des climats les plus froids de
la planète : des navires pris dans la glace et écrasés, des morts tragiques
et des exploits héroïques. Dans ce contexte, des explorateurs et des
scientifiques mesurent depuis deux centaines d’années une multitude de
données dont la température, les vents, les courants, la salinité et
l’épaisseur de la glace. Mais, rendus à ce point, il ne suffit plus de
produire une image claire de la circulation océanique arctique. Comme
l’explique Holloway, « Nous devons comparer nos observations et mesures aux
connaissances théoriques accumulées pour voir si ces dernières correspondent
aux lois de la physique telles que nous les connaissons. C’est la seule
manière de savoir avec assurance comment le système de circulation
fonctionne dans l'océan Arctique et comment il peut être influencé par les
changements climatiques. » La comparaison des modèles aide également à
tester le bien-fondé de toutes nos connaissances.
L’océan Arctique cache de nombreux mystères. En-dessous des eaux froides de surface (bleu pâle), on observe un écoulement complexe d'eaux chaudes (flèches rouges). Ces sous-courants chauds compliquent la tâche des scientifiques qui essaient de comprendre leur origine et leur destination.
Le travail du PIMO représente un véritable exploit héroïque sur le plan
intellectuel. Les dix modèles de circulation analysés fournissent une énorme
quantité de données à examiner; il s’agirait en fait d’environ un billion de
chiffes! Pour pouvoir gérer adéquatement cette multitude de données, le PIMO
a concentré ses études de comparaison des dix modèles sur trois bassins de
l’océan Arctique : le bassin amérasien, le bassin eurasien et la mer de
Barents.
Les Canadiens, par le biais du PIMO, ont contribué de façon unique à la
compréhension de la circulation océanique arctique par l’évaluation des
effets des marées sur l’évolution à long terme du climat arctique.
Auparavant, personne n’avait pris en compte le rôle des marées même si elles
sont extrêmement fortes dans l’Arctique et qu’elles ont un impact sur
l’échange de chaleur, notamment parce qu’elles amènent des eaux chaudes dans
l’Arctique et qu’elles brisent la glace en laissant la chaleur s’échapper. À
présent, les données sur les marées sont introduites dans les modèles
informatiques.
Le PIMO catalogue les vastes écarts qui existent entre les modèles
informatiques, bien que des efforts aient été déployés pour élaborer et
exécuter chaque modèle de façon similaire. Les modèles peuvent ne pas encore
être parfaitement fiables, mais le travail du PIMO aide à s'approcher de cet
objectif. Il est à noter toutefois que des prédictions des modèles exactes à
100 p. cent ne sont pas absolument nécessaires pour l’adoption de politiques
efficaces en matière de changements climatiques. En effet, dans son dernier
rapport d’évaluation, le Groupe d'experts intergouvernemental sur
l'évolution du climat a déclaré que les techniques utilisées pour renforcer
les modèles régionaux se sont sensiblement améliorées ces dix dernières
années, ce qui explique la confiance des experts dans leur dernière
évaluation des changements climatiques.
Pour plus de renseignements, visitez :
PIMO : http://fish.cims.nyu.edu/project_aomip/purpose.html
