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De nouvelles découvertes révèlent les origines du courant le plus puissant sur Terre

Le Courant Circumpolaire Antarctique est le plus vaste courant océanique sur Terre, connectant les océans Atlantique, Pacifique et Indien. Ce courant régule en grande partie les échanges de chaleur, d’humidité, de carbone et de nutriments entre l’Océan Austral et les autres bassins océaniques ce qui impacte par conséquent de manière significative la concentration en dioxyde de carbone de l’atmosphère et le climat global. Malgré son rôle pivot dans la circulation océanique mondiale, la dynamique du climat et la stabilité de la glace en Antarctique, quand et comment ce courant s’est développé restent des questions largement débattues depuis près de quarante ans.

L’initiation du Courant Circumpolaire Antarctique a été longtemps considéré comme exclusivement lié à l’ouverture des passages de Drake, entre l’Amérique du Sud et la Péninsule Antarctique, et de Tasmanie, au sud de l’Australie. Il aurait progressivement isolé le continent Antarctique de tout apport de chaleur entraînant son entrée en glaciation pendant la transition Éocène-Oligocène, il y a 34 millions d’années. Une équipe internationale de scientifiques dans laquelle sont impliqués le Laboratoire d’Études en Géophysique et Océanographie Spatiales (LEGOS/OMP) et le laboratoire Géosciences Environnement Toulouse (GET/OMP) remet en cause cette théorie. L’équipe a combiné des techniques innovantes, tels que les isotopes du néodyme analysés sur des restes fossiles de dents de poissons, ou encore mesuré la taille des grains dans des sédiments marins prélevés dans l’Océan Austral couvrant les derniers 31 millions d’années. Ces nouveaux enregistrements ont permis d’identifier la période pendant laquelle le Courant Circumpolaire Antarctique présentait une circulation et une intensité proche de l’actuel, à savoir un courant puissant, qui s’étend de la surface jusqu’à, quasiment, les profondeurs abyssales et sur une large superficie.

Cette étude a confirmé que l’ouverture des Passages de Drake et de Tasmanie a en effet permis le déploiement de ce courant autour du continent. Cependant, les véritables catalyseurs qui lui ont permis d’acquérir ses caractéristiques actuelles sont l’augmentation du contraste de densité entre les différentes masses d’eau présentes dans l’Océan Austral, ainsi que l’intensification des vents d’Ouest (les « Westerlies ») qui circulent autour du continent blanc. Les scientifiques ont constaté que ces changements hydrologiques et atmosphériques à grande échelle résultaient du refroidissement global du climat de la Terre et de la glaciation résultante de l’Antarctique pendant la transition climatique du Miocène moyen il y a 14 millions d’années, c’est-à-dire 20 millions d’années, plus tardivement que ce que suggéraient les études précédentes. Dès lors, nous avons conclu que ce sont ces changements climatiques qui sont responsables de la naissance de ce courant tel que nous le connaissons aujourd’hui.

Cette étude pose donc de nombreuses questions fondamentales concernant le futur de ce courant dans un contexte de changement climatique, du réchauffement global et de la fonte progressive de la glace en Antarctique. 

Localisation des enregistrements climatiques (sites DSDP 278 et ODP 744) qui ont été étudiés pour reconstruire l’évolution du Courant Circumpolaire Antarctique (ACC) depuis le Miocène. Les Passages de Drake (DP) et de Tasmanie (TG) sont également indiqués sur la carte de même que la position des fronts océaniques qui définissent les contours géographiques de ce courant.
© Référence
Identification microscopique des dents fossiles de poissons retrouvés dans les sédiments de l’Océan Austral
avant piquage et analyse des isotopes du Néodynium pour retracer l’évolution des masses d’eaux.© Référence

Laboratoires CNRS impliqués

Une étude menée par Dimitris Evangelinos en étroite collaboration avec des chercheurs de l’Institut andalous des Sciences de la Terre (CSIC) et des Universités de Bordeaux et de Paris Sciences et Lettres (EPHE, CNRS, INP) et du Collège Impérial de Londres et de l’Université de Barcelone. 


Publication

Late Miocene onset of the modern Antarctic Circumpolar Current, Evangelinos, D., Etourneau, J., van de Flierdt, T. et al., Nature Geosciences, 2024. DOI: 10.1038/s41561-023-01356-3


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Source CNRS Terre et Univers

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