Vingt ans d’évolution des gyres de Ross et de Weddell à partir des observations

Matthis Auger, l’un de nos postdoctorants ISblue au Laboratoire d’Océanographie Physique et Spatiale (LOPS), est coauteur d’une récente publication consacrée aux gyres de Ross et de Weddell, deux immenses courants qui structurent la circulation de l’océan Austral. Dans cet article, découvrez comment les chercheurs ont réussi à reconstituer près de vingt ans d’évolution de ces gigantesques courants grâce à une combinaison inédite de données satellitaires et d’observations océanographiques, et pourquoi ces résultats sont essentiels pour mieux comprendre le climat de notre planète.

Lorsque l’on pense aux courants marins de l’hémisphère sud, le courant circumpolaire Antarctique vient souvent à l’esprit. Pourtant, au sud de celui-ci et autour de l’antarctique, circulent deux gigantesques vortex océaniques, appelés gyres de Ross et de Weddell, qui jouent un rôle tout aussi essentiel dans le fonctionnement de notre planète. Ces vastes systèmes de circulation transportent des millions de mètres cubes d’eau chaque seconde. Ils transportent la chaleur vers le continent antarctique, favorisent les échanges de carbone entre les profondeurs et la surface, redistribuent les nutriments nécessaires à la vie marine et influencent la formation des eaux profondes qui alimentent la circulation océanique mondiale.

Observer l’invisible sous la glace

Malgré leur importance, ces gyres restent parmi les régions océaniques les moins bien observées au monde. La raison est simple : une grande partie de l’année, la banquise empêche les navires de recherche d’y accéder et limite les observations directes. Pour contourner cet obstacle, l’équipe internationale de chercheurs a exploité une nouvelle génération de données satellitaires capables d’estimer les courants de surface de l’océan même dans les zones partiellement couvertes par la glace de mer. Ces informations ont été combinées avec plusieurs bases de données de température et de salinité de l’océan sous la banquise afin de reconstruire la circulation des masses d’eau en profondeur entre 2003 et 2023.

Deux géants au comportement différent

L’étude révèle que le gyre de Weddell est le plus puissant des deux, avec un transport moyen estimé à 57 Sverdrups (un Sverdrup correspond à un million de mètres cubes d’eau par seconde). Le gyre de Ross est plus modeste, avec environ 24 Sverdrups. Les deux systèmes présentent un rythme saisonnier marqué : ils sont plus intenses durant l’automne et le début de l’hiver austral, puis s’affaiblissent pendant l’été. Mais leur comportement diffère lorsqu’on observe les variations d’une année à l’autre. Le gyre de Weddell montre une tendance nette au renforcement jusqu’en 2015, avant de se stabiliser. Le gyre de Ross, lui, ne présente pas de tendance de long terme clairement identifiable ; ses variations interannuelles dominent largement son évolution. Autre résultat intéressant : lorsque ces gyres se renforcent, ils s’étendent également sur une plus grande surface. Leur taille et leur intensité évoluent donc de concert, ce qui offre un nouvel indicateur simple pour suivre leur état au fil du temps.

Pourquoi est-ce important ?

Ces immenses boucles de circulations ne sont pas de simples curiosités océanographiques. Ils influencent directement plusieurs mécanismes clés du système climatique. En contrôlant la quantité de chaleur qui atteint les plateformes de glace antarctiques, ils peuvent affecter leur fonte et, à terme, contribuer à l’élévation du niveau des mers. Ils participent également au stockage du carbone dans les profondeurs océaniques, un processus essentiel pour ralentir l’accumulation de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. La reconstruction de la variabilité de ces gyres va permettre d’explorer leur lien avec les le ralentissement de la circulation des eaux profondes, ainsi que d’aider à mieux comprendre les changements rapides observés dans la banquise antarctique ces dernières années.

Une base de référence pour les années à venir

L’un des principaux apports de cette étude est de fournir, pour la première fois, un suivi de ces circulations de près de vingt ans. Cette base de données permettra désormais aux océanographes, climatologues et biologistes marins de replacer leurs études et observations dans un contexte à long terme. Les chercheurs rappellent toutefois que des incertitudes persistent. Les observations sous la glace restent rares, notamment en profondeur, et l’amélioration des réseaux de flotteurs autonomes et des mesures satellitaires permettra d’affiner encore ces estimations dans les prochaines années.

En révélant l’évolution de ces deux gigantesques moteurs de l’océan Austral, cette étude apporte une pièce importante au puzzle du climat. Mieux connaître la dynamique des gyres de Ross et de Weddell permettra non seulement de suivre les changements en Antarctique, mais aussi de mieux comprendre leur influence sur l’ensemble du système climatique terrestre.

Lien vers l’article : https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2026GL123905

Crédit image de couverture : https://phys.org/news/2024-07-climate-scientists-unraveling-mysteries-southern.html