Pourquoi l’océan stocke-t-il autant de chaleur ?
À l’occasion de la Journée mondiale de l’océan et en lien avec la Conférence des Nations Unies sur l’océan (UNOC), l’OCE vous propose une série de 4 articles pour explorer le thème "Océan et Climat" en classe.
Après avoir découvert dans un premier article le rôle régulateur de l’océan à travers la circulation océanique, la stratification et le phénomène El Niño, ce deuxième volet met l’accent sur l’océan en tant que puits de chaleur : un mécanisme fondamental pour comprendre les équilibres thermiques de la planète et anticiper les effets du changement climatique.
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L’inertie thermique
L'océan est un important puits de chaleur. On estime qu’il absorbe plus de 90 % de la chaleur excédentaire issue du réchauffement climatique. Sans cette faculté, rendue possible par l'inertie thermique de l’eau, nous aurions déjà largement dépassé les 1,5° de réchauffement visés par l’Accord de Paris.
En effet, possédant une forte résistance face aux variations thermiques, l’eau de mer est capable d’absorber une quantité importante d’énergie avant de se réchauffer et, inversement, de libérer une grande quantité d’énergie avant de se refroidir. Cette propriété contribue à atténuer les variations climatiques locales et permet d’expliquer la différence considérable entre les climats océanique et continental.
Mais elle n’empêche pas les océans de se réchauffer petit à petit. Depuis 1993, les mesures montrent que la chaleur accumulée par l’océan a plus que doublé, touchant à la fois les eaux de surface et les eaux profondes.
Idées d’activités pour la classe :
- Comprendre l’inertie thermique
- L’inertie thermique de l’océan et la régulation du climat (niveau avancé)
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Réchauffement de l’océan
Les épisodes de chaleur extrême qui touchent la surface de l’océan, qualifiés de vagues de chaleur marines, ont doublé en fréquence et sont devenus plus longs, plus intenses et plus étendus depuis 40 ans.
D’ici 2100, on s’attend à voir des canicules marines arriver de manière 20 à 50 fois plus fréquentes, selon les trajectoires d’émissions.
De plus, la forte inertie thermique de l’océan ainsi que son immense masse volumique signifient également que, même si l’espèce humaine cesse demain d’émettre des gaz à effet de serre et que l'océan absorbe moins de chaleur, il faudrait des millénaires à l'océan pour se refroidir et retrouver sa température de l’ère préindustrielle.
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Hausse du niveau de la mer
Comme tous les liquides, l’eau gagne en volume sous l'effet de la chaleur. Le réchauffement de l’océan entraîne donc la dilatation de l’eau, qui occupe alors un volume plus important. Combinée avec la fonte des calottes glaciaires et des glaciers, cette dilatation thermique a pour conséquence une hausse du niveau moyen global de la mer. On estime qu’il a déjà augmenté de 16 cm au cours du siècle dernier et s’est élevé à un rythme toujours plus rapide. Le taux d’augmentation pour 2006-2015, de 3,6 mm/an, est 2,5 fois plus élevé que le taux de 1901-1990.
Si quelques millimètres d’augmentation par an peuvent sembler peu, ils s’accumulent au fil du temps et entraînent des inondations extrêmes plus fréquentes dans les régions côtières. Ils aggravent également les conséquences des tempêtes et de l’érosion côtière.
En raison de l’inertie thermique de l’océan, le niveau de la mer continuera à s’élever même après que la température mondiale se soit stabilisée. Une tendance qui pourrait être encore accrue par la fonte de la calotte polaire Antarctique.
Ressources pédagogiques :