SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

 

Tropical cyclones now release ocean carbon, but warming could flip role by 2035 Tropical cy

Les cyclones tropicaux libèrent actuellement du carbone océanique, mais le réchauffement climatique pourrait inverser ce rôle d'ici 2035

Par l'Académie chinoise des sciences

Édité par Gaby Clark, révisé par Robert Egan

Notes des éditeurs

The GIST

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Schéma illustrant la contribution des cyclones tropicaux au bilan carbone océanique pendant et après leur passage. Crédit : Ye et al., Nature Geoscience (2026)

L'océan est un important puits de carbone qui absorbe 20 à 30 % des émissions anthropiques totales de CO₂ depuis le début de l'ère industrielle (1,0 à 3,0 Pg par an, 1 Pg = 10¹⁵ g). Les cyclones tropicaux figurent parmi les phénomènes météorologiques les plus dévastateurs et perturbent profondément les couches supérieures de l'océan. Cependant, leur rôle dans le cycle global du carbone fait débat : les cyclones tropicaux entraînent-ils une absorption ou une libération nette de carbone par l'océan, et cela a-t-il une incidence ?

Une équipe internationale a synthétisé diverses observations afin de constituer un ensemble de données journalières disponibles sur le flux global de CO₂ entre l'air et la mer. Ces données ont permis de quantifier l'évolution du rôle des cyclones tropicaux dans le cycle global du carbone face au réchauffement climatique.

Voici leurs conclusions :

Les cyclones tropicaux provoquent un dégazage net de carbone océanique. Les vents violents associés à ces cyclones amplifient considérablement le transfert de CO₂ de la mer vers l'atmosphère, bien que le refroidissement de la surface de la mer qu'ils induisent contribue à l'absorption de carbone par l'océan et compense partiellement le dégazage.

Le dégazage net est en baisse. Les cyclones tropicaux représentaient environ 16 % du flux annuel global de carbone entre 1993 et ​​1997, mais cette proportion a chuté à seulement 4,5 % entre 2016 et 2020. Cette diminution s'explique par le fait que le réchauffement climatique accentue le gradient de température vertical dans les couches supérieures de l'océan, ce qui entraîne un refroidissement plus important de la surface de la mer après le passage des cyclones tropicaux et, par conséquent, une absorption accrue de carbone par l'océan.

La réduction des émissions de carbone est soumise à une pression croissante. Si les émissions anthropiques de dioxyde de carbone restent élevées, les cyclones tropicaux pourraient inverser leur rôle après 2035 environ, passant d'un dégazage de carbone océanique à une absorption de carbone, accélérant ainsi l'acidification des océans.

L'étude, publiée dans Nature Geoscience et menée par des chercheurs de l'Université nationale de technologie de défense, de l'Académie chinoise des sciences, du Centre national de recherche atmosphérique (NSF) et du Centre Helmholtz de recherche océanique GEOMAR de Kiel, a surmonté les limitations liées à la rareté des mesures de CO₂. Elle révèle que les cyclones tropicaux ont contribué en moyenne à hauteur de 9 % à 23 % au dégazage de carbone océanique dans les principaux bassins depuis 1993. Cependant, cette contribution a considérablement diminué ces dernières décennies, atteignant plus de la moitié de son niveau initial dans les années 2010. Si les émissions anthropiques de CO₂ se maintiennent à un niveau élevé à l'avenir, les cyclones tropicaux pourraient au contraire entraîner une absorption nette de carbone par les océans.

Le gradient vertical de température des eaux de surface, sous l'effet du réchauffement climatique, accentue la stratification comme principal facteur. Avec le réchauffement climatique, la surface de la mer se réchauffe plus vite que les eaux sous-jacentes. À intensité égale, les cyclones tropicaux, sous l'effet du vent, provoquent un refroidissement plus marqué de la surface de la mer, créant des zones de sillage froid qui peuvent persister plusieurs semaines, voire plus d'un mois, après le passage d'un cyclone tropical. Par conséquent, le déséquilibre du carbone à l'interface air-mer s'accroît et le rôle de l'absorption du carbone par l'océan est renforcé.

« Le rôle des cyclones tropicaux dans le cycle global du carbone est resté longtemps obscur, faute d'observations suffisantes pendant et après leur passage. Cette étude fournit un ensemble de données précis sur les flux de carbone air-mer à l'échelle mondiale, permettant d'explorer la contribution des cyclones tropicaux dans le contexte du réchauffement climatique », explique le professeur Zhanhong Ma, de l'Université nationale des technologies de défense et co-auteur de l'étude.

L'équipe de recherche souligne l'importance des futures mesures d'atténuation des émissions de carbone. Le rôle des cyclones tropicaux, source ou puits de carbone, dépendra de l'évolution des émissions humaines dans l'atmosphère. Si les émissions anthropiques de dioxyde de carbone restent élevées, le rôle des cyclones tropicaux pourrait s'inverser : d'une amplification du dégazage de carbone par les océans, ils pourraient devenir une augmentation de leur absorption. Les conséquences seraient d'autant plus graves que l'acidification des océans et les modifications chimiques de l'eau de mer entraîneraient une réduction de l'habitat des espèces marines.

Même si les émissions étaient maîtrisées immédiatement, la tendance à la baisse du flux de carbone lié aux cyclones ne devrait pas s'inverser avant les années 2040 environ. Il faudrait ensuite attendre la fin du siècle pour que l'absorption de carbone retrouve son niveau actuel

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RESUME

Les cyclones tropicaux libèrent actuellement du carbone océanique, mais le réchauffement climatique pourrait inverser ce rôle d'ici 2035.

Actuellement, les cyclones tropicaux provoquent un dégazage net de carbone océanique, mais cet effet a diminué, passant de 16 % à 4,5 % du flux annuel mondial de carbone entre 1993 et ​​2020, en raison de la stratification accrue des eaux de surface due au réchauffement climatique. Si les émissions anthropiques de CO₂ restent élevées, les cyclones tropicaux pourraient, vers 2035, entraîner une absorption nette de carbone océanique, accélérant potentiellement l'acidification des océans.

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COMMENTAIRES

En 2050   ou déjà bien avant.....

L'  augmentation de la terpérature  des eaux  tropicales  et é quatoriales   va déclancchze des super cyclones   monstrueux  et vider les fons océaniques  de leur  CO2  suoerficiel ! Ce article nous promets la quasi certitude de certains probl-mes à venir   !

Dans quel avenir  sommes nous entrain de glisser mon Dieu ?????

XXXXXXXXXXXXXXXXublication details

Reduction of tropical cyclone-induced ocean carbon outgassing since 1993, Nature Geoscience (2026). DOI: 10.1038/s41561-026-01985-4

Journal information: Nature Geoscience 

Key concepts

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

 

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by Greg Watry, UC Davis

edited by Sadie Harley, reviewed by Robert Eg

L'énergie sombre mise à l'épreuve : des mathématiciens remettent en question le modèle cosmologique standard de l'univers

Par Greg Watry, UC Davis

Édité par Sadie Harley, relu par Robert Egan

Notes de la rédaction

The GIST

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Crédit : Unsplash/CC0 Domaine public

Des mathématiciens remettent en question l'idée que l'énergie sombre soit responsable de l'expansion accélérée de l'univers. Dans un article récemment publié dans les Proceedings of the Royal Society A, des mathématiciens de l'Université de Californie à Davis apportent la preuve mathématique que les instabilités inhérentes aux équations d'Einstein-Euler impliquent que le modèle actuel de l'univers en expansion n'est pas viable.

Les équations d'Einstein-Euler sont une combinaison des équations de la relativité générale et de la dynamique des fluides, utilisées pour modéliser des phénomènes astronomiques tels que les galaxies, les trous noirs et l'expansion cosmique.

Cette recherche remet directement en cause le modèle Lambda-matière noire froide, le modèle cosmologique standard du Big Bang.

Blake Temple, professeur émérite de mathématiques à l'UC Davis et principal auteur de l'étude, a comparé le modèle cosmologique standard à un crayon en équilibre sur sa pointe.

« Toutes les forces s'équilibrent lorsqu'un crayon tient debout ; c'est donc une "solution des équations" », a-t-il déclaré. « Mais il est instable. Au moindre souffle d'air, il tombe.»

Les mathématiques, explique Temple, prouvent que les espaces-temps de Friedmann – les modèles mathématiques qui régissent l'expansion cosmique – sont instables à toutes les échelles de longueur lors du Big Bang, ce qui en fait la solution la plus instable de toutes.

« En physique et en sciences, les solutions instables sont considérées comme non physiques », a précisé Temple. « On ne les observe jamais dans la nature.»

Temple a souligné que cette instabilité suggère une explication plus simple, entièrement fondée sur le cadre de la théorie originale d'Einstein.

« L'instabilité de tous les espaces-temps de Friedmann face à une expansion accélérée suggère une explication plus simple et plus naturelle de l'accélération de l'univers que l'énergie sombre », a-t-il déclaré.

Explication de l'expansion accélérée de l'univers

Il y a près de 30 ans, l'énergie sombre a été proposée comme la force responsable de l'expansion accélérée de l'univers.

Cette idée remonte aux équations originales de la relativité générale d'Albert Einstein, datant de 1915, qui décrivent la gravité. Pour produire un univers statique, Einstein a initialement introduit un facteur d'antigravité dans sa théorie. Il a appelé ce facteur la « constante cosmologique ».

Après qu'Edwin Hubble a découvert que l'univers était en expansion en 1929, Einstein a qualifié la constante cosmologique de sa « plus grande erreur », car sans elle, il n'aurait pas pu prédire cette expansion.

Cependant, la constante cosmologique, et l'idée qu'elle soit interchangeable avec l'énergie sombre, ont été réintroduites dans les années 1990 pour expliquer l'expansion accélérée de l'univers. Les modèles cosmologiques standards reposent sur ce que l'on appelle l'« univers de Friedmann », qui décrit toute la matière comme étant en expansion mais uniformément répartie dans l'espace à chaque instant.

Mais les calculs ne correspondaient pas aux attentes de Temple et de ses collègues, ce qui les a conduits à explorer d'autres explications à l'expansion accélérée de l'univers.

« Notre première idée était que l'univers était peut-être en expansion à cause d'une onde de choc, et que l'accélération anormale était due à l'onde en expansion derrière cette onde de choc », a expliqué Temple. « Puis nous avons réalisé qu'il existe une famille de solutions auto-similaires pendant l'époque du rayonnement du Big Bang, qui pourraient modéliser cette onde en expansion. »

Les équations auto-similaires décrivent des phénomènes physiques qui conservent une structure ou un motif, quelle que soit leur échelle.

Dans cet article, les mathématiciens utilisent une version auto-similaire des équations d'Einstein, qu'ils ont établie dans des travaux antérieurs, pour représenter le modèle standard de la cosmologie comme un point d'équilibre de ces équations. Ceci fournit le cadre nécessaire à une caractérisation mathématique complète de la stabilité du modèle standard et, plus généralement, de la stabilité de tous les espaces-temps de Friedmann durant l'époque du Big Bang, dominée par la matière.

« Nous démontrons que, comme le modèle statique d'Einstein, les espaces-temps de Friedmann sont tous instables face aux perturbations radiales à grande échelle », explique Temple. « Cela semble exclure le modèle Lambda-matière noire froide comme solution stable viable des équations d'Einstein de la relativité générale, avec ou sans énergie noire. »

« Cela signifie », ajoute-t-il, « que le Big Bang devrait, de manière générale, ressembler exactement à un espace-temps de Friedmann au voisinage du centre de symétrie, mais que l'on devrait observer, de manière générale, des accélérations s'éloignant de l'espace-temps de Friedmann loin du centre.

Et si le principe copernicien était remis en question ?

Temple et ses collègues ont découvert que l'expansion accélérée de l'univers découle directement des équations d'Einstein-Euler, sans qu'il soit nécessaire d'introduire une constante cosmologique ou de l'énergie sombre.

Ces résultats mathématiques remettent également en cause le principe copernicien, selon lequel la Terre n'occupe pas une place particulière dans l'univers.

« Le modèle de matière noire froide Lambda et un espace-temps à symétrie sphérique définissent tous deux une place particulière où nous devons nous trouver pour que le modèle soit physiquement plausible », explique Temple. « Si ce principe en exclut un, il doit nécessairement exclure l'autre. »

Référence de la publication : C. Alexander et al., « The instability of critical and underdense Friedmann spacetimes at the Big Bang as an alternative to dark energy », Proceedings of the Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Science (2026). DOI : 10.1098/rspa.2025.0912

Informations sur la revue : Proceedings of the Royal Society 

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RESUME

Remettre en question le modèle cosmologique standard de l'univers : des mathématiciens contestent l'existence de l'énergie sombre.

L'analyse mathématique des équations d'Einstein-Euler démontre que les espaces-temps de Friedmann, fondamentaux pour le modèle cosmologique standard, sont instables face aux perturbations radiales à grande échelle, remettant en cause la viabilité du modèle Lambda-matière noire froide et la nécessité de l'énergie sombre. L'expansion accélérée de l'univers pourrait résulter naturellement de ces instabilités, sans faire intervenir une constante cosmologique, et ces découvertes remettent également en question le principe de Copernic.

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COMMENTAIRES

Compte tenu de l  importance et de la difficulte du sujet de cet article  je suis allé retrouver mes élèves  et j ai subi leurs questions !!

1/Quelle est l'équation mathématique de l'énergie sombre ?

Dans la littérature, l'énergie sombre est généralement décrite par w ≡ P/ρ, où P et ρ désignent respectivement sa pression et sa densité d'énergie. Par conséquent, l'étude de l'évolution de w est essentielle à la compréhension de l'énergie sombre.

2/Que signifie λcdm ?

Lambda matière noire froide

Le modèle Lambda-CDM, Lambda matière noire froide ou ΛCDM est un modèle mathématique de la théorie du Big Bang comportant trois composantes principales : une constante cosmologique, notée lambda (Λ), associée à l’énergie noire ; la matière noire froide postulée, notée CDM ; et la matière ordinaire

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Personnelement  ce sont les derniers 

résultats de la mission James W ebb qui me poussent a remettre encause le Modèle  standar de la  Cosmologie!!!

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Publication details

C. Alexander et al, The instability of critical and underdense Friedmann spacetimes at the Big Bang as an alternative to dark energy, Proceedings of the Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Science (2026). DOI: 10.1098/rspa.2025.0912

Journal information: Proceedings of the Royal Society A