L’augmentation des gaz à effet de serre anthropiques dans l’atmosphère freine l’émission de chaleur dans l’espace. En conséquence, notre planète absorbe constamment plus de chaleur par le rayonnement solaire qu’elle n’en dissipe par le rayonnement thermique.
Les études précédentes indiquent que cette énergie supplémentaire est principalement stockée dans les océans (89%), mais aussi dans les masses terrestres des continents (5-6%), dans les glaces et les glaciers (4%) et dans l’atmosphère (1-2%).
Cependant, ces connaissances demeurent partielles, la répartition précise de cette chaleur additionnelle dans les masses continentales restant incertaine jusqu’à une étude récente menée par une équipe de recherche dirigée par l’UFZ, avec la participation de scientifiques de l’Institut Alfred Wegener (Centre Helmholtz pour la Recherche Polaire et Marine (AWI)), de la Vrije Universiteit Brussel et d’autres centres de recherche.
L’équipe a quantifié plus précisément la chaleur stockée dans les masses continentales entre 1960 et 2020.
Elle a conclu que ces masses ont absorbé un total de 23,8 x 1021 Joules de chaleur durant cette période. En guise de comparaison, cette quantité correspond à environ 1800 fois la consommation d’énergie électrique de l’Allemagne sur la même période.
La majeure partie de cette chaleur, environ 90%, est stockée jusqu’à 300 mètres de profondeur dans le sol. 9% de l’énergie sert à dégeler le permafrost dans l’Arctique et 0,7% est stocké dans les eaux intérieures, comme les lacs et les réservoirs.
« Malgré le fait que les eaux intérieures et le permafrost stockent moins de chaleur que le sol, il est nécessaire de les surveiller en continu car l’énergie supplémentaire dans ces sous-systèmes provoque des changements significatifs dans les écosystèmes, » affirme Francisco José Cuesta-Valero, chercheur à l’UFZ et auteur principal de l’étude.
Il est crucial de quantifier cette énergie thermique car son augmentation est liée à des processus pouvant modifier les écosystèmes, avec des conséquences potentielles pour la société. C’est le cas, par exemple, du sol perpétuellement gelé de l’Arctique.
Bien que la quantité de chaleur stockée dans le permafrost ne représente que neuf pour cent du stockage de chaleur continental, l’augmentation de ces dernières années favorise davantage la libération de gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone et le méthane due à la fonte du permafrost, » ajoute Francisco José Cuesta-Valero.
Le Professeur Dr. Jian Peng, responsable du département de télédétection de l’UFZ et co-auteur de l’étude, résume : « Il est important de quantifier et de surveiller avec précision la quantité de chaleur supplémentaire absorbée par les masses continentales. Il s’agit d’un indicateur clé pour comprendre comment les changements dans les processus naturels résultant du stockage de chaleur affecteront les êtres humains et la nature à l’avenir.«
Publication :
Francisco José Cuesta-Valero, Hugo Beltrami, Almudena García-García, Gerhard Krinner, Moritz Langer, Andrew H. MacDougall, Jan Nitzbon, Jian Peng, Karina von Schuckmann, Sonia I. Seneviratne, Wim Thiery, Inne Vanderkelen et Tonghua Wu. Stockage de la chaleur sur le continent : Contributions du sol, des eaux intérieures et du dégel du pergélisol. Earth System Dynamics. https://doi.org/10.5194/esd-14-609-2023
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