Le Gulf Stream peut-il s'arrêter ?

Le Gulf StreamGulf Stream est le principal système de courants de l'Atlantique occidental. Formé à l'Est de la Floride par plusieurs masses d'eaux issues du Golfe du Mexique, il se divise en segments, aux tracés sinueux, dirigés vers l'Est et le Nord-Est.

Le système climatique est une machine à convertir et à distribuer l'énergie que la terre reçoit du soleil. C'est un système complexe aux acteurs multiples. Outre le soleil, source exclusive d'énergie pour le système, les différents compartiments terrestres jouent chacun leur partitionpartition. Les continents qui absorbent une part de l'énergie solaire et la restituent à l'atmosphèreatmosphère avec une intensité qui dépend des propriétés de leur surface et de la végétation qu'ils portent. La cryosphèrecryosphère (calottes glaciairescalottes glaciaires du Groenland et de l'AntarctiqueAntarctique, banquisesbanquises) qui renvoie, par réflexion, vers l'espace une quantité d'énergie perdue pour le système climatique qui dépend de l'état de la glace mais surtout de la surface englacée. L'océan et l'atmosphère qui sont les deux fluides de transfert de chaleur des régions équatoriales vers les hautes latitudeslatitudes. Tous ces éléments du système climatique, soleil compris, évoluent en permanence avec des vitesses qui leur sont propres et qui sont très différentes. Toute variation, toute perturbation de l'un d'entre eux retentit sur les autres qui réagissent à leur propre rythme. Le système climatique court après un équilibre qu'il ne peut jamais atteindre. Il varie sans cesse à toutes les échelles de temps. L'essentiel est pour nous qu'il soit suffisamment stable pour rester dans des amplitudes et vitesses de variation supportables.

Assurant le transport et la distribution de l'énergie thermiqueénergie thermique l'atmosphère et l'océan sont les agents dynamiques du système. En permanence en contact l'un avec l'autre ils ne cessent d'échanger de l'énergie entre eux et sont indissociables. C'est le couple qu'ils forment qui gère le climatclimat de la planète aux échelles de temps qui nous concernent. Toute la difficulté de traduire ce couplage vient de ce qu'ils ont des propriétés et des vitesses d'évolution très différentes.

1 - Dépression sur l'Atlantique nord: elle ne met que deux ou
trois jours pour traverser l'océan et sa durée de vie est de l'ordre
d'une semaine.

L'atmosphère n'a guère de mémoire. Il a un temps de réponse très court aux perturbations dont il est l'objet et il évolue très rapidement (photo 1). C'est toute la difficulté de la prévision météorologiqueprévision météorologique. Actuellement, les services météorologiques avancent une prévision à sept jours. En dépit des progrès de la modélisation de l'atmosphère il semble qu'il y ait une limite, un horizon, au-delà duquel il sera toujours impossible de faire une prévision météorologique c'est à dire un temps au bout duquel l'état de l'atmosphère sera complètement indépendant de ce qu'il était à l'instant initial. Cet horizon est vraisemblablement d'une quinzaine de jours.

2 - Températures de surface du Gulf Stream. Les tourbillons,
équivalents des dépressions atmosphériques, vivent plusieurs mois voire
plus d'un an.

L'océan présente un temps d'évolution plus long (photo 2) et, donc, une bien meilleure mémoire. Il joue un double rôle : fournir une fraction de son énergie à l'atmosphère et distribuer directement, par les courants, l'autre partie à l'échelle de la planète. En un lieu donné, la quantité d'énergie échangée avec l'atmosphère dépend de la température de surface de l'océan et donc de la quantité de chaleur qu'il a véhiculée jusque-là. La portion d'océan à considérer dans les processus climatiques dépend de l'échelle de temps choisie. Si l'on se soucie de prévisions météorologiques à moins de deux semaines, les modèles ont seulement besoin de la température de surface océanique pour déterminer les échanges d'énergie entre l'océan et l'atmosphère. Pendant ce laps de temps, l'évolution des températures de surface de la mer est trop faible pour avoir un impact significatif sur ces échanges ; il serait inutile de compliquer les modèles en faisant intervenir la dynamique océanique. Les modèles de prévision météorologique sont des modèles strictement atmosphériques. Aux échelles climatiques en revanche il faut considérer cette dynamique : c'est le partenaire le plus lent, l'océan, qui impose son rythme à la variabilité climatique. Les modèles de prévision climatique, quelles que soient les échelles de temps considérées doivent nécessairement coupler les dynamiques de l'océan et de l'atmosphère.

Tourbillons et méandres du Gulf Stream vus par le modèle haute résolution du Groupe Mercator (carte de température).

Les courants marins sont donc parties prenantes de ce système. Le Gulf Stream y joue son rôle, ni plus ni moins, mais a acquis une réputation médiatique qui masque sa réalité dynamique