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La quantité de chaleur absorbée par les océans

Pour bien comprendre l’équilibre énergétique de la Terre et l’ampleur du réchauffement climatique, il faut connaître la quantité d’énergie qui est absorbée par les différents éléments qui la composent, soient les océans, les continents, l’atmosphère, les glaciers, etc. Dans un article de Geophysical Research Letters, des chercheurs du Maryland ont évalué la quantité de chaleur absorbée par les océans durant la période courant 1955 à 2003 (les mesures ont d’ailleurs été réévaluées en 2008, voir la bibliographie ci-dessous).

Au vue des courbes ci-dessous, la tendance est clairement à la hausse, soit une augmentation moyenne de la chaleur absorbée de 0,4.1022 ± 0,05 Joules/an (ou J/an) entre 1969 et 2008. C’est l’équivalent de 0,25 W/m2 par unité de surface totale de la Terre. Entre 1955 et 2008, l’augmentation moyenne est de 0,27.1022 ± 0,04 J/an (soit 0,17 W/m2 par unité de surface de la Terre). En tout, c’est ~14,5.1022 J qui ont été absorbés par les océans entre 1955 et 1998.

Quantité de chaleur absorbée par les océans
Quantité de chaleur absorbée par les océans dans les 700 premiers mètres de profondeur. Courbe en rouge : moyenne au 3 mois ; courbe en noir : moyenne annuelle. (source : National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) – National Oceanographic Data Center (NODC)).

Cette quantité de chaleur se répartie comme suit entre les 3 plus grands océans :

  • Océan Atlantique : ~7,7.1022 J (53 %)
  • Océan Pacifique : ~3,3.1022 J (23 %)
  • Océan Indien : ~3,5.1022 J (24 %)

Il est à noter que les courbes de la figure ci-dessus montrent que l’augmentation n’est pas constante et présentent certaines variations. Bien qu’il n’y ait pas de doute que l’augmentation sur le long terme résulte d’un apport calorifique dû à l’effet de serre, ces variations n’ont pas d’explications claires. Elles montrent cependant que le système terrestre est le siège de variations rapides (sur une échelle d’une dizaine d’années) et que les effets locaux sont importants.

Les océans ne sont pas les seuls à absorber l’apport de chaleur résultant de l’effet de serre. Les continents, l’atmosphère, les mers de glace et les glaciers participent également. La figure ci-dessous montre les quantités de chaleur absorbée par ces différents éléments qui forment la Terre :

Équilibre calorifique Terre
Estimation des différentes composantes impliquées dans l’équilibre calorifique de la Terre (source : Levitus et coll., Warming of the world ocean, 1955-2003, Geophys. Res. Letter 32 (2005) L02604).

La chaleur absorbée par les continents est du même ordre de grandeur que la chaleur absorbée par l’atmosphère et que la chaleur nécessaire pour faire fondre les glaciers continentaux. Il en ressort que, globalement, 84 % de l’augmentation de chaleur du système terrestre est absorbé par les océans.

Sources :

  • S. Levitus, J. Antonov et T. Boyer, Warming of the world ocean, 1955-2003, Geophysical Research Letters 32 (2005) L02604.
  • S. Levitus, J. Antonov, T. Boyer, R. Locarnini, H.  Garcia, et A. Mishonov, Global ocean heat content 1955–2008 in light of recently revealed instrumentation problems Geophysical Research Letters 36 (2009) L07608.

 

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