Hétérogénéité zonale prononcée des températures de surface de la mer au sud des latitudes élevées durant l'Éocène

Les études paléoclimatiques suggèrent qu'un réchauffement mondial accru durant l'Éocène a été fortement amplifié aux latitudes élevées, un état que les modèles climatiques ne peuvent pas reproduire entièrement. Cependant, les estimations par proxys des températures de surface de la mer (TSMs) près de l'Antarctique durant l'Éocène ont produit des résultats largement divergents à des latitudes similaires, les TSMs dépassant 20 °C dans le sud-ouest du Pacifique contrastant avec des TSMs comprises entre 5 et 15 °C dans l'Atlantique Sud. La validation de cette différence de température zonale a été entravée par des incertitudes inhérentes aux proxys de paléotemperature appliqués à ces sites. Ici, nous présentons des données multiproxy de l'île Seymour, près de la péninsule antarctique, qui fournissent des preuves bien construites de TSM annuelles de 10-17 °C (1σ SD) durant le milieu et la fin de l'Éocène. La comparaison du même proxy de paléotemperature à l'île Seymour et au plateau Est de Tasman indique la présence d'un grand et constant gradient de TSM du milieu à la fin de l'Éocène d'environ 7 °C entre ces deux sites situés à des paléolatitudes similaires. Des simulations de modèles climatiques de complexité intermédiaire suggèrent qu'un transport océanique de chaleur amélioré dans le Sud du Pacifique, entraîné par la formation d'eaux profondes dans la mer de Ross, était largement responsable du gradient de TSM observé. Ces résultats indiquent que des TSM très chaudes, dépassant 18 °C, ne se sont pas étendues uniformément à travers les latitudes élevées du sud durant l'Éocène, et suggèrent que la circulation thermohaline pourrait contrôler partiellement la distribution des températures océaniques à haute latitude dans les climats de serre. La prononcée hétérogénéité zonale des TSM évidente durant l'Éocène met en garde contre l'inférence de gradients de température méridionaux passés en utilisant des données spatialement limitées au sein de bandes latitudinales données.