Les différences de salinité et de température dans les océans sont primordiales : elles sont à l’origine de la circulation océanique profonde, lorsque les eaux moins denses sont emportées dans les profondeurs, et les eaux plus légères remontées vers la surface. Mais un phénomène lié à ces gradients a été mis au jour en 1960 et était demeuré en partie inexpliqué jusqu’ici : les escaliers thermohalins, repérables dans différentes régions du monde. Leur origine diffère cependant lorsque l’on se trouve plus près des pôles ou de l’équateur.

L’explication près des pôles vient tout juste d’arriver dans l’étude de Physical Review Fluids : ces structures à petite échelle se forment spontanément lorsque l’intensité des turbulences atteint une valeur suffisamment faible, évaluée par un nombre adimensionnel, le nombre de Reynolds. Dans ce cas, des masses d’eau chaude et salée provenant de l’Atlantique plongent sous les eaux froides et plus douces originaires de l’Arctique et peuvent y rester pendant plusieurs années sur des kilomètres ! « L’océan est généralement considéré comme un environnement hautement chaotique et turbulent, il est donc frappant de voir des couches de sel et de chaleur aussi fortement définies en son sein », s’étonne dans un communiqué Yuchen Ma, premier auteur de l’étude.

La fonte des glaciers de l’Arctique menace la circulation d’eau profonde

Si l’explication de ces escaliers est la bienvenue, reste la question de leur influence sur la fonte de l’Arctique qui n’est pour l’instant pas prise en compte. Et inversement, une plus grande quantité d’eau de fonte influe sur ces structures. « En cette ère de réchauffement climatique, il est bien connu que la perte de la couverture de glace de mer de l’océan Arctique est un aspect critique de ce processus mondial », s’inquiète le professeur d’université W. Richard Peltier, coauteur de l’étude. « Bien que la mesure dans laquelle la formation d’escaliers contribue à cette perte n’ait pas encore été quantifiée, nous pouvons certainement dire que la composante océanique des modèles climatiques utilisés pour faire des projections du processus de réchauffement climatique n’est pas en mesure de résoudre le processus de formation d’escaliers ».

Lire l’article ainsi qu’un article connexe de Morgane Gillard du 04/09/2021 sur Futura