La Terre, une planète fragile

Les effets visibles du réchauffement (V)

Quels sont les effets visibles de l'augmentation de l'effet de serre, des "polluants stock" comme l'on dit, sur l'environnement ?

Les modèles numériques indiquent que l'effet de serre se traduit dans le Pacifique subtropical, l'Atlantique Nord et en Europe de l'Ouest par un réchauffement climatique, tant de l'air que de l'eau des océans. Mais ce réchauffement est-il anormal ? On ne peut pas dire aujourd'hui qu'il y a un lien de cause à effet entre l'effet de serre et les canicules locales, les inondations ou les tempêtes que nous subissons depuis quelques années et de manière répétée. Jusqu'à preuve du contraire ces évènements sont exceptionnels et doivent êre traités comme tels pour différentes raisons que nous allons exposer.

Ceci dit, plusieurs phénomènes inquiétants tels que la fonte des glaces, le recul des glaciers et de la ligne de neige, la montée du niveau des océans, le blanchiment du corail, la douceur des hivers ou l'apparition de parasites tropicaux aux latitudes tempérées nous indiquent que nous assistons à un changement climatique global qui affecte directement la survie des populations vivant tant sur la terre, dans l'air que dans les océans. Indirectement, ces changements nous affectent puisque certaines parmi ces créatures font partie de notre alimentation, principalement les poissons, ou sont vecteurs de maladies. Faisons un rapide inventaire de ces phénomènes sources d'inquiétude pour l'avenir.

Les canicules

D'un point de vue climatique, en Europe occidentale (Belgique) depuis 1988 on observe que 80% des mois sont plus chauds que la normale. Cette succession de phénomènes jugés un temps exceptionnels devient... la norme. Ceci est donc un indice supplémentaire du réchauffement climatique. Ainsi que nous l'avons dit, selon certains climatologues la canicule que nous avons subit en Europe en été 2003 (40°C à l'ombre) pourrait se reproduire une année sur deux et au pire plusieurs fois chaque année... Et de fait, depuis 2003 chaque été nous avons connu plusieurs jours ou semaines durant lesquelles les températures étaient supérieures à 32 ou 35°C dans le Bénélux. Contre-effet de ces canicules, malgré la sensibilisation des médias, des autorités communales et des services sociaux, cela s'est parfois dramatiquement traduit par la mort de nombreuses personnes âgées. Rappelons que la canicule de 2003 fit 1200 morts en Belgique et plus de 40000 en Europe ! Les autorités et tout un chacun en ont tiré la leçon, mais ces conséquences dramatiques ont mis en évidence que nul n'est à l'abri du changement du climat.

Le manque d'enneigement et la douceur des hivers

En Occident, si les étés sont parfois caniculaires, les hivers sont parfois trop doux également et le printemps précoce (20°C début février). En fonction des régions et des autres variables météos dont la quantité de précipitations, cela ne signifie pas systématiquement que c'est exceptionnel ou comme on dit que le "climat est déréglé".

A priori, personne ne devrait se plaindre des hivers doux sauf les métiers qui profitent du froid et de l'enneigement. Dans le massif central ou sur les contreforts des Alpes notamment, plusieurs stations de ski de basse altitude ont dû fermer leurs portes faute d'avoir un enneigement suffisamment durant l'hiver. Cela commence par un enneigement réduit où des rochers épars aussi dangereux que des écueils apparaissent sur les pistes de ski. Ensuite la station est obligée d'utiliser des canons à neige pour maintenir son domaine skiable en état et conserver sa clientèle. Quand cela ne suffit plus, la station n'a pas d'autre alternative que de fermer définitivement ses portes, laissant dans un paysage verdoyant les fantômes rouillés des remontées mécaniques et des téléphériques, emblématiques d'un temps révolu où les hivers étaient froids. Si ces sociétés ou ces fermiers ne se diversifient pas, c'est toute une commune ou une région qui peut voir son économie touristique disparaître.

Enfin, point n'est besoin de rappeler la douceur de plus en plus fréquente des hivers non seulement aux latitudes tempérées Nord et polaires mais également dans les régions Méditerranéennes où on peut observer des températures de 18 à 20° début février comme ce fut le cas à Perpignan et Barcelone en 2014, soit 3° au-dessus de la moyenne.

Dans nos capitales européennes et de plus en plus en plus souvent dans les campagnes également, cela fait longtemps qu'on n'a plus eu de Noël blanc. Mais ailleurs c'est exceptionnel. Ainsi, fin 2006 les Québecquois connurent leur premier Noël sans neige. C'est arrivé à un point tel que la ville de New York connut début 2007 l'hiver le plus doux depuis 1950 : 21.7°C le 7 janvier 2007 ! New York avait déjà connu en 2006 des mois de novembre et de décembre sans neige pour la première fois depuis 1877. Résultat, les cerisiers étaient en pleine floraison, les prairies étaient toujours vertes et les gens resortaient leurs shorts et leur teeshirts en hiver ! Ailleurs et notamment en Belgique la température avoisinait 15°C, soit environ 12° de plus que la moyenne à cette époque de l'année. Vous trouverez toutes les données climatologiques sur le site The Weather Channel.

Comme un signe avant-coureur du déréglement climatique, quelques mois plus tôt dans l'intérieur des Etats-Unis, de grandes villes avaient connu de violentes tempêtes de neige, bloquant les services publics et rompant les lignes à hautes tensions durant plusieurs jours ou semaines. L'exceptionnel devenant la règle, nous assistons donc à un changement climatique dont tout indique que nous sommes la cause.

La fonte des glaciers

Le même phénomène se produit en montagne avec les glaciers, des Alpes à l'Himalaya en passant par les glaciers Andins et du Groenland. Quasiment partout dans le monde les glaciers fondent à un rythme accéléré. Les rares glaciers qui sont stables ou augmentent de volume se situent dans des endroits abrités où souffle des vents froids qui empêchent l'évaporation de la glace. De manière générale, en quelques décennies les langues glacières ont reculé de plusieurs dizaines ou centaines de mètres et ont perdu jusqu'à plusieurs dizaines de mètres d'épaisseur.

A gauche, l'anatomie d'un glacier. A droite, structure d'un système de drainage glaciaire avec langue terminale terrestre (centre) et marine (droite). Dans les deux cas, des panaches turbides et flottants se forment à partir du ruissellement de l'eau de fonte, mais dans le cas terrestre, ils proviennent de rivières qui pénètrent dans un fjord à la surface de la langue glaciaire terminale. Documents Hardloop et Vena W. Chu/UCLA (2013).

Honneur au plus grand glacier d'Europe, le superbe glacier d'Aletsch situé dans la région de la Jungfrau, dans le canton du Valais, dont voici une image de Google Maps. Inscrit au patrimoine mondial de l'humanité par l'UNESCO depuis 2001, il couvre 96 km² (2001), mesure 23 km de longueur (2005) pour 1.6 km de large et présente une langue glaciaire épaisse de 250 m à 2800 m d'altitude. Il reculait jusqu'à présent d'environ 50 m/an. Mais entre 2005 et 2006, il a reculé de 115 mètres et perd chaque année près d'un mètre d'épaisseur.

Quant au glacier du Rhône, également situé dans le canton du Valais, en Suisse, il recouvrait la vallée sous plusieurs dizaines de mètres de glace il y a 150 ans. Aujourd'hui c'est une plaine alpine protégée pour sa richesse biologique. Le glacier qui mesure 9 km de longueur recule à raison de 25 à 45 m/an et a reculé de 2 km au cours des 15 dernières années, soit quatre fois plus vite que celui du Mont Blanc et deux fois plus vite que celui d'Aletsch !

Les glaciers du massif du Mont Blanc subissent également les effets du réchauffement du climat. Ainsi qu'en témoignent les études réalisée par les chercheurs de l'Université de Grenoble (F), le glacier d’Argentière situé au sud et en face de Chamonix a reculé de 407 mètres et perdu 10% de son volume entre 1990 et 2004. Selon une étude publiée en 2009 par Jonhatan Serafini de l'Université Joseph Fourier, entre 2770 m et 2440 m d'altitude, entre février et juin 2008, sur une distance de 3.3 km la vitesse moyenne du glacier augmenta de 39% pour atteindre 16.76 cm/jour à 2440 m (mais comme le montre cette vidéo, en 2006 le glacier glissait de 30 cm/jour), preuve que la base du glacier est en train de fondre et ne colle plus à la roche. En 2015, le glacier de 32 km² a perdu 3.61 m d'épaisseur de glace et a reculé de près de 2 km depuis 1820.

A consulter : le refuge Concordia (glacier d'Aletsch)

Les Alpes, Chamonix et la Mer de Glace, Google Maps

A gauche, l'un des majestueux fjords du glacier Steensby au Goenland (81°N) qui s'écoule dans l'océan Arctique photographié en 2011 et une photo rapprochée de la paroi de gauche prise le 26 avril 2013. Ce glacier est relativement stable mais selon le glaciologue Mauri Pelto, la ligne de neige qui se trouvait à 800 m d'altitude dans les années 1970-80 est passée à 1000 m vers 2012. De plus, depuis cette époque le champ de glace terminal s'est transformé en eau libre. Consultez également les photos publiées sur le site Earth Data de la NASA. Notons que l'Antarctique abrite des canyons encore plus vastes mais ils sont recouverts sous la neige comme l'explique l'article du magazine "Geology" publié en 2015. A droite, le glacier d'Aletsch en Suisse photographié durant l'été 2006 a reculé de 115 mètres entre 2005 et 2006. Documents Michel Studinger/NASA et Michelch.

Pour préserver la glace et le plaisir des touristes estivaux, les autorités n'ont pas hésité à bâcher le passage supérieur du glacier pour gagner quelques mètres d'épaisseur de glace en été ! Mais ce combat contre les éléments ressemble à celui d'une arrière-garde désespérée car le combat est perdu d'avance.

A deux pas de là, depuis le village des Prats (Les Prés) situé juste à côté de Chamonix, au bas de l'Aiguille Verte (4122 m), le glacier du Bois qui tombait sur le village au début du XIX^e siècle a disparu et depuis Chamonix on n'aperçoit plus la Mer de Glace du glacier d'Argentière qui dévalait du Mont Blanc. Et pour cause, en 1820 le glacier arrivait dans la plaine. Un peu plus haut, la gare et le Grand Hôtel du Montenvers situés à un peu plus de 1 km de Chamonix en direction du mont Blanc et à 1913 m d'altitude se trouvaient à seulement 50 m au-dessus de la Mer de Glace. Malheureusement, cela fait des décennies qu'au départ du Montenvers, la télécabine de la Mer de Glace ne surplombe plus qu'une moraine de petits et gros cailloux comme on le voit à gauche; depuis 1820 la Mer de Glace a reculé de près de 2 km et perdu 160 m d'épaisseur à hauteur du Montenvers ! A quelques centaines de mètres en amont, depuis 2005 environ de grands sillons marquent les zones où la glace a pratiquement fondu. Cela fait des décennies que le rocher des Mullets n'est plus encerclé de glace et que le glacier des Bossons sous les Grands-Mulets a fondu. En 2008, la Mer de Glace mesurait encore 5.6 km de long, à peine 150 m d'épaisseur pour moins de 200 m de large.

A voir : Chamonix et les glaciers du massif du mont Blanc en 1900 et de nos jours

Le mont Blanc et son panorama

Aiguilles, glaciers et vallées du patrimoine alpin français

A gauche, une vue panoramique prise en 2003 des glaciers de Leschaux et du Géant (~1913 m) situés sur le versant septentrional du massif du Mont-Blanc, au sud-est de Chamonix. Voici une photo prise en 2012. On reconnaît la crête des Grandes Jorasses (4025 m) à l'arrière-plan. Le sommet de la Mer de Glace est caché par l'Aiguille sombre du Grépon (3482 m). Le Mont Blanc (4809 m) est hors champs, sur la droite. On distingue le site panoramique de Montenvers dans la zone verte située à droite du centre et du glacier. Au centre, vue rapprochée du glacier de Leschaux photographié en 2013 depuis les contreforts de l'Aiguille des Moines à environ 2200 m d'altitude en direction du sud-est. La limite des séracs recule et l'épaisseur du glacier s'amincit chaque année tandis que les bandes de Forbes (les arcs alternativement clairs et sombres se formant annuellement) se déplacent plus rapidement, signe de la fonte des glaces vers 2000 m d'altitude. Document Michel Auber. A droite, le site du Montenvers en hiver avec la Mer de Glace, les Périades, les Grandes Jorasses, la Dent du Géant et les Aiguilles de Chamonix. Document JoolCHX.

En fait, la théorie selon laquelle "plus un glacier est grand plus il réagit lentement aux variations climatiques" s'applique parfaitement dans ces exemples, mais cela ne suffira pas à les protéger. En effet, si la température moyenne augmente de 1.8°C, seuls les glaciers situés à plus de 3000 m d'altitude subsisteront. Autrement dit, on ne pratiquera plus de ski en dehors des pistes artificielles et on ne visitera plus les glaciers car la glace aura fondu. La langue glaciaire qu'on peut encore observer aujourd'hui depuis Chamonix ou la visite de la grotte de glace du glacier du Rhône seront des souvenirs d'ici une ou deux générations et il faudra encore marcher un peu plus sur la moraine pour s'émerveiller devant le glacier d'Argentière ou celui d'Aletsch.

Outre les conséquences sur le secteur économique et du tourisme en particulier, la plupart des glaciers alimentent des lacs de retenues dont les réserves d'eau sont directement exploitées par les villageois, quand elles n'alimentent pas un réseau hydroélectrique. 

En 2019, les experts ont estimé que 90% des glaciers alpins auront disparu en 2050.

Les pays chauds ne sont pas épargnés. Les fameuses neige du Kilimanjaro ont perdu près de 85% de leur surface, passant de 13 km² en 1910 à 2 km² seulement en 2005 (cf. L.G.Thompson et al., 2009; N.J.Cullen et al., 2013) ! Si en 2009 les touristes pouvaient encore découvrir les séracs monumentaux sur le glacier Furtwängler comme on le voit ci-dessous à droite, on estime qu'en 2030 voire 2060 pour certains chercheurs (cf. EO/NASA, 2012), il n'y aura plus de glace sur le Kilimanjaro et plus d'eau pour alimenter les terres et abreuver les animaux.

A voir : Ruptura del Perito Moreno, 2010

A lire : Kilimanjaro’s Shrinking Ice Fields, EO/NASA, 2012

A gauche, signe du réchauffement du climat, depuis 1987, le glacier Pepito Moreno situé en Patagonie, fond à vue d'oeil et attire les touristes du monde entier. Le mur de glace mesure 70 m de haut. La Patagonie contient la troisième réserve de glace au monde après l'Antarctique et le Groenland. Au centre, la fonte des neiges sur le Kilimanjaro qui culmine à 5895 m (MSL) en Tanzanie. En près d'un siècle, il a perdu près de 85% de sa surface neigeuse. A droite, le paysage spectaculaire sur le glacier Furtwängler sur le Kilimanjaro photographié en 2009. Documents ESA, IGBP et Thiago Martins de Melo/Getty Images.

La situation est préoccupante, notamment en Bolivie où l'électricité des villes comme La Paz est uniquement produite à partir de l'eau des glaciers de même qu'une partie de l'eau potable qui est stockée dans des bassins de retenue. Suite au réchauffement climatique, les glaciers fondent et reculent toujours davantage.

Entre 1990 et 2005, les langues glaciaires ont perdu 5 m d'épaisseur et ont réculé de plusieurs dizaines de mètres. Selon les prévisions, avant 2010 la courbe de consommation d'électricité des Boliviens croisera celle de la production. Si tout le monde, acteurs privés et publics confondus, peut faire des économies d'électricité et gagner quelques kilowatts chaque jour, cela ne fait que retarder l'échéance de cette pénurie annoncée. Or sans électricité, on peut condamner des malades ou geler l'économie de tout un pays en quelques jours. Comme d'autres pays, la Bolivie doit rapidement trouver des alternatives, car depuis 2020 elle présente une situation économique critique. L'eau potable reste aussi un problème mais les Boliviens peuvent heureusement repenser leur approvisionnement et trouver des solutions alternatives sans affecter leur style de vie.

Satellite Image Atlas of Glaciers of the World, Greenland (PDF), 1988, USGS

Les glaciers Muir en Alaska photographiés respectivement en 1941 (gauche) et en 2004 (droite). En près de 60 ans, en raison du réchauffement climatique global, le lac Muir a remplacé le glacier et seul subsiste aujourd'hui le glacier Riggs à l'arrière-plan. La situation est identique pour les autres glaciers, notamment celui de South Cascade. Documents William Field/USGS et Bruce Molnia/USGS.

A terme, la disparition des glaciers sera dramatique pour les populations locales qui sont déjà isolées en temps normal. Elles n'auront pas d'autre choix que de descendre dans la vallée et de s'adapter à une vie plus citadine.

Fonte de la banquise et des glaciers au Groenland

On observe également une fonte accélérée de la glace dans les régions polaires. Entre 1980 et 2000 la banquise du Groenland qui, rappelons-le, est constituée d'eau de mer gelée, a perdu 37000 km², l'équivalent de la surface de la Belgique.

Selon les experts du Snow and Ice Data Center de Boulder (NSIDC), entre 1979 et 2000, l'Arctique a perdu 33.1% de sa surface. Selon le GIEC (IPCC) il y a 90% de probabilité que les activités humaines soient à l'origine de la fonte de la banquise.

Entre 2000 et 2005, le retrait des glaces s'est accéléré. L'augmentation du débit glaciaire fut presque entièrement due au retrait des fronts glaciaires, plutôt qu'aux processus de la calotte glaciaire intérieure, avec une accélération remarquablement constante de 4 à 5% par km de recul à travers la calotte glaciaire. En 2002, la quantité totale de glace ayant fondu fut estimée à 685000 km².

Entre 2005 et 2007, un million de km² de banquise ont fondu comme neige au Soleil ! En parallèle, même à l'extrême nord du Groenland, au-delà de 80°N où les glaciers sont relativement stables comme celui d'Elephant Man (ci-dessous à gauche), on constate que la ligne de neige a remonté de 200 m entre 1980 et 2012. On y reviendra.

Si le réchauffement se poursuit au taux actuel, la banquise aura disparu avant l'an 2100. Cela ne provoquera aucun effet sur le niveau des océans puisque l'eau de mer gelée retournera à l'océan. Seules différences, on ne pourra plus traverser le pôle Nord à pied et le bilan énergétique sera certainement perturbé puisque l'eau ne réfléchira plus la lumière du Soleil aussi facilement que la neige et aura donc tendance à absorber la chaleur. Des conséquences climatiques dont une augmentation de la température moyenne de l'air et de la couche supérieure de l'eau de mer sont à prévoir dans les pays sous l'influence des courants polaires.

Selon une étude publiée dans la revue "Nature Communications" en 2020 par Michalea D. King de l'Université d'Etat d'Ohio et ses collègues, sur base de l'évolution de plus de 200 glaciers groenlandais suivis par satellite depuis 1980, les chercheurs ont acquis la certitude que la neige qui tombe annuellement au pôle Nord ne comble plus la perte de glace. Nous avons franchi un point de non-retour qui se profilait depuis les années 2000. Selon Ian Howat, coauteur de cet article, "même si le climat devait rester le même ou même se rafraîchir, la calotte glaciaire perdrait encore de la masse".

Conséquence de la fonte de ces glaciers groenlandais, cela entraîne une élévation mondiale du niveau des océans estimée à plus de 1 mm par an. On reviendra sur l'évolution du climat dans les régions polaires.

Le passage du Nord-Ouest

Exemple concret du réchauffement du climat, jusqu'en 1994 le passage du nord-ouest canadien vers l'Asie était pris dans les glaces en hiver, la glace atteignant en moyenne 4 mètres d'épaisseur. Depuis 1994, les commandants des brises-glace constatent que le pack a disparu et est remplacé depuis quelques années par des champs de glace en eau vive. Le passage du Nord-Ouest est ouvert de façon permanente et constituera probablement à l'avenir une autoroute maritime plus fréquentée que le canal de Panama ou celui de Suez. En effet en coupant au plus court, les cargos prennent deux fois moins de temps pour relier les pays asiatiques et font autant d'économie de carburant et en logistique. On peut ainsi dire qu'un désastre écologique aura des répercussions économiques positives à l'avenir !

A gauche, le passage du Nord-Ouest au nord du Canada libre de glace. Il s'agit d'une mosaïque de photos prises par le satellite Envisat ASAR mi-août 2008. Voici la photographie rapprochée de la partie occidentale du passage photographiée le 15 septembre 2007 par le satellite. A droite, la fonte spectaculaire de la banquise sur l'île de Nordaustlandetau au Svalbard (Norvège). Documents ESA/NASA et Paul Nicklen.

Mais l'ouverture du pack à travers les territoires du Nord du Canada a déjà induit des migrations inattendues. Des diatomées qui vivent d'ordinaire dans les eaux du Pacifique se retrouvent aujourd'hui dans la baie du Saint-Laurent en quantité des milliers de fois supérieures à ce qu'on observait jusqu'alors. Un peu plus loin les eaux intermédiaires froides se sont encore un peu plus refroidies, apportant avec elles tout le krill qui normalement devait se trouver plus au large, et transportant dans leur sillage les grands mammifères marins en quête de nourriture. Si ces baleines attirent également les touristes, personne ne sait quelles conséquences peuvent avoir ces changements de biotope à grande échelle.

Du point de vue écologique la fonte des glaces est un désastre. Depuis plusieurs années un grand mammifère comme l'ours polaire souffre de la fonte des glaces. Sans la banquise qui constitue sa seule terre ferme, l'ours blanc est condamné à mort. S'il peut vivre des produits de la mer et chasser le phobe, il a besoin de la banquise pour chasser à l'affût, se réfugier et creuser son gîte. De nos jours on découvre des ours adultes errant à moitié décharnés à l'affût de leur pitance qu'ils ne trouvent plus. D'autres attirés par l'odeur des activités humaines (dans la nature un ours pour sentir un phoque à 1 km de distance) s'approchent jusqu'aux fenêtres des habitations, mettant en péril les habitants. Au rythme auquel fondent les glaces, dans quelques décennies l'ours blanc aura disparu. Depuis 2008, l'ours blanc (Ursus maritimus) est sur la Liste Rouge de l'IUCN recensant les espèces en danger ou menacées d'extinction.

Rupture des barrières de glace en Antarctique

Comme nous l'avons expliqué dans l'article consacré aux changements climatiques dans les régions polaires, l'Antarctique compte parmi les endroits de la planète où le réchauffement du climat est le plus rapide. Ce phénomène fut très marqué jusqu'à la fin des années 1990, principalement le long de la péninsule qui serpente vers l'Amérique du Sud (c'est une prolongation de la Cordillère des Andes) où le réchauffement déclencha la rupture des anciennes plates-formes ou barrières de glace qui forment de vastes étendues de glace flottant sur la mer à l'extrémité des glaciers. Conséquence plus malheureuse, leur fonte entraîne une diminution de certaines colonies de pingouins.

A gauche, localisation des différentes barrières de glace en Antarctique. Au centre, cartographie de la vitesse des glaciers en Antarctique. Comme au Groenland ou en montagne, s'il fait très froid, la glace colle à la roche tandis que s'il fait chaud, la glace fond et forme un tapis d'eau sur le plancher subglaciaire sur lequel le glacier peut glisser vers le fond des vallées ou vers la mer le cas échéant. Précisons que c'est la chaîne Trans-Antarctique qui sépare l'Ouest Antarctique de sa partie Est. A droite, aspect de l'une de ces barrières de glace en train de produire des icebergs et des champs de glace. Son épaisseur peut atteindre 80 à 100 m et quand il s'agit de glace flottante, il y a au moins 300 m sous l'eau. Documents NSIDC adapté par l'auteur, Rignot et al. (2011) et Amin Rose.

Dans un article publié dans la revue "Nature" en 2016, John Turner du British Antarctic Survey (BAS) déclara que suite à un changement du régime des vents devenus plus froids et une accumulation des glaces de mer, depuis les années 1990 on assiste à un refroidissement dans la péninsule Antarctique malgré l'accumulation des gaz à effet de serre dans l'atmosphère, les variations climatiques locales neutralisant l'effet du réchauffement local. En effet, depuis environ 1998 les chercheurs ont constaté que les températures atmosphériques locales ont chuté d'environ 0.5°C en une décennie soit à peu près le taux auquel elles avaient augmentées depuis 1950.

Mais on ne peut pas généraliser cet effet ni en déduire que l'Antarctique se refroidit, au contraire. Un peu partout sur le continent blanc, la glace fond à un taux accéléré. Au cours des dernières décennies, environ 10 barrières de glace situées entre celle de Jones et de Wilkins (voir carte ci-dessus) ont reculé brusquement ou se sont fracturées et désintégrées.

Comme on le voit ci-dessus à droite, ces grandes barrières de glace forment de vastes glaciers qui glissent de plus en plus rapidement vers la mer. Quand ils se détachent du continent et fondent, ils viennent ajouter de l'eau à la mer et provoquent donc une augmentation progressive du niveau des océans.

Parmi ces barrières de glace, l'une des plus connues est Larsen située dans la péninsule Antarctique, au nord-ouest de la mer de Weddell, qui comprend plusieurs blocs gigantesques dont Larsen B qui se fractura en libérant d'innombrables icebergs en 2002. Cet évènement spectaculaire repris par les médias inspira la scène d'ouverture du film "The Day After Tomorrow" ("Le Jour d'après" de Roland Emmerich 2004) qui relate les conséquences "hollywoodiennes" d'un changement climatique où tout commence par une immense faille qui détruit une base scientifique américaine. Si le scénario devient vite catastrophique et apparement surréaliste, les glaciologues peuvent confirmer d'expérience qu'au cours de leurs expéditions, il leur est parfois arrivé d'un jour à l'autre de trouver une petite fracture courant au milieu de leur camp ou d'une saison à l'autre de retrouver leur laboratoire à la dérive sur un glacier ou enfoncé sous plusieurs mètres de neige glacée; les barrières de glace bougent et se transforment, pouvant localement modifier le paysage.

A voir : Larsen C Ice Shelf (2017), BAS

Antarctica’s Larsen B Ice Shelf: The Final Act (2002), NASA

Deux vues aériennes de la faille dans la barrière de glace frangeante de Larsen C située au nord-ouest de la mer de Weddell à l'ouest de l'Antarctique. A gauche, une photographie prise en octobre 2011. Au centre, une vue rapprochée. A l'époque, la faille mesurait environ 80 m de profondeur pour une largeur de 250 m maximum. Durant le seul mois de décembre 2016, la faille s'agrandit de 18 km et mesurait plus de 180 km en juin 2017 pour finalement libérer un immense iceberg tabulaire qui finit par se briser en mille morceaux. A droite, deux photos prise le satellite Sentinel-1 de l'ESA montrant le détachement d'un iceberg nommé D28 de la banquise d'Amery située dans le secteur sud de l'Antarctique (69°45'S, 71°0' E) en septembre 2019. Ce bloc mesure 1636 km2 soit autant que Londres. Documents John Sonntag/NASA/GSFC, Ronie Grant/BAS et Copernicus/Sentinel-1/ESA/Stef Lhermitte.

L'étude précitée dirigée par Turner pose la question de la variabilité climatique dans les autres régions de l'Antarctique, là où il y a beaucoup plus de glace avec un potentiel de fonte et d'élévation important du niveau de la mer. Ainsi, en 2014 les glaciologues ont repéré une nouvelle fissure de plusieurs dizaines de kilomètres sur la barrière de glace Larsen C que l'on voit ci-dessus et ci-dessous. A l'époque, David Vaughan du BAS estimait qu'elle était en équilibre. Certains scientifiques ont toutefois souligné qu'ils avaient observé une augmentation de la température locale de la mer qui rongeait par le bas la barrière Larsen C plus rapidement que l'adoucissement produit par la température de l'air relevé par l'équipe Turner. Les glaciologues s'attendaient donc à la rupture d'un gigantesque bloc de cette barrière de glace qui s'était déjà fractuée sur plus de 100 km

Durant le seul mois de décembre 2016, la faille de Larsen C s'est agrandie de 18 km et mesura plus de 180 km en juin 2017. Finalement, comme l'avaient prédit les glaciologues, le 12 juillet 2017 les photos prises par le satellite de surveillance Sentinel-1B de l'ESA montrèrent qu'un iceberg tabulaire (cf. "Science", 2017) de plus de 5000 km² soit 11% de la taille de Larsen C mesurant environ 350 m d'épaisseur (dont 50 à 57 m hors de l'eau) et pesant un billion de tonnes (un million de millions soit 10¹² tonnes) s'était détaché de la barrière de glace. C'est l'un des dix plus grands icebergs répertorié à ce jour. A terme, il devrait se morceller en milliers de petits icebergs dont certains peseront tout de même quelques millions de tonnes (pour rappel, un "petit berg" de 15 m de haut et une centaine de mètres de longueur pèse environ 125000 tonnes, soit autant qu'un grand bateau cargo).

Comme on le voit ci-dessus à droite, en octobre 2019 un iceberg tabulaire nommé D28 se détacha de la banquise d'Amery située dans le secteur sud de l'Antarctique (69°45'S, 71°0' E). Ce bloc mesurait 1636 km² soit autant que la superficie de Londres.

Quatre vues aériennes montrant la transformation spectaculaire de la faille dans la barrière de glace frangeante de Larsen C située au nord-ouest de la mer de Weddell entre le 26 octobre 2011 (gauche) et le 10 novembre 2016 (droite) avant qu'elle se brise le 12 juillet 2017. Documents NASA (John Sonntag/NASA/GSFC et Mission IceBridge).

Contrairement à ce qu'on lit parfois, selon les glaciologues le détachement d'icebergs de la barrière n'est pas un phénomène rare en soi car cela se produit régulièrement du simple fait de la fonte des glaces au printemps et en été combinée à l'action de la gravité. Une partie de ces icebergs flotte déjà sur la mer et leur fonte n'influence donc pas le niveau des océans. Ce qui est préoccupant en revanche, c'est la dislocation des barrières de glace installées sur le littoral du continent Antarctique où on constate la répétition de ces évènements avec une fréquence qui s'accélère depuis les années 2000, signe évident que la péninsule Antarctique se réchauffe plus rapidement que d'autres régions du monde.

En 2014, l'ensemble des barrières de glace Antarctique représentait une superficie de plus de 1.54 million de kilomètres carrés épais de plusieurs centaines de mètres. Selon les chercheurs de Antarctic Glaciers, rien que la fonte des barrières de l'Ouest Antarctique (comprenant une partie de Ronne-Filchner, Wilkins, George VI, Abbott, Getz et surtout Ross) qui représentent à peu près la moitié de la superficie des barrières de glace entraînerait une augmentation de 3.2 m du niveau global des océans dont 0.24 m imputables à la seule barrière de la péninsule Antarctique. Actuellement, la péninsule contribue à une élévation de la mer de 0.22 ±0.16 mm par an. On estime que les glaciers de l'Est Antarctique représentent l'équivalent d'une élévation des eaux d'environ 60 m ! Selon les prévisions, le niveau des océans pourrait s'élever de 20 à 60 mm en 2100 et peut-être jusqu'à 1 m en 2500 si l'effet de serre s'accentue.

A voir : Photos d'icebergs en Antarctique, Flickr

Operation IceBridge, NASA, Flickr

A gauche, en Antarctique comme en Arctique la banquise (glace de mer) se brise et de plus en plus d'icebergs dérivent au large. C'est ainsi qu'en 2002 un bloc grand comme un tiers de la Belgique se détacha de la barrière de Larsen B et s'est morcellé en centaines d'icebergs. En 2006, un iceberg monumental s'est retrouvé au large de la Nouvelle Zélande. Par temps de brouillard ou de nuit avec un pilote automatique, c'est le genre d'obstacle qu'un navire ou un navigateur préfère ne pas rencontrrer sur sa route. D'où l'importance de les répertorier par satellite et par avion. Au centre, en raison du réchauffement du climat, outre les icebergs qui se brisent en mille morceaux, l'eau de mer ne gèle plus, elle ne forme donc plus de banquise mais se couvre de champ de glace, permettant aux navires de trouver des raccourcis entre deux ports dans les régions polaires. A droite, un étonnant iceberg tabulaire situé entre la barrière de glace de Larsen C et l'île de glace A-68 (à l'horizon) photographié le 16 octobre 2018 par Jeremy P. Harbeck. Voici une photo rapprochée. Documents NOAA Photo Library et NASA-GSFC.

Réchauffement du climat et pollution en Himalaya

L'Himalaya est recouvert d'une surface d'environ 33000 km² de glace et est considéré comme le "troisième pôle" de la planète mais un nouveau paramètre est en train d'y produire un effet climatique inattendu et préoccupant. En effet, si les gaz à effet de serre et notamment l'augmentation de la concentration de gaz carbonique dans l'air contribue en grande partie au réchauffement du climat, en Himalaya s'ajoute une nouvelle composante, le carbone noir (l'acronyme BC) également appelé carbone suie. Il s'agit des résidus carbonés communément appelés les "particules fines" issues de la combustion incomplète des énergies fossiles comme le pétrole et de la biomasse dont les feux de forêts ou agricoles et la combustion du bois. Le carbone noir fait partie des particules fines (PM2.5) mais les concentrations de ces dernières couvrent celle du BC qui de plus n'est pas mesuré de la même manière. On y reviendra.

Ci-dessus, les concentrations moyennes journalières du carbone noir (BC) à l'Observatoire Pyramide (dont une photo est présentée ci-dessous à droite) installé à 5000 m d'altitude au Népal. On constate très bien la variation saisonnière. Ci-dessous à gauche, les concentrations de BC relevées à l'Observatoire O.Vittori installé à 2165 m d'altitude, au sommet du mont Cimone dans les Apennins. Document Angela Marinoni/ISAC-CNR et EGU.

Selon une étude publiée en 2013 par Vijayakumar S. Nair du Centre Spatial Vikram Sarabhai en Inde et son équipe comprenant notamment la climatologue italienne Angela Marinoni de l'ISAC/CNR, à 5000 m d'altitude à l'Observatoire Pyramide installé sur les flancs népalais de l'Himalaya (où soit dit en passant les scientifiques doivent se contenter de 30% de la quantité d'oxygène disponible au niveau de la mer, soit 6% d'oxygène seulement, ce qui entrave leurs conditions de travail), comme on le voit ci-dessus, depuis quelques années on observe entre mars et avril un pic de pollution de carbone noir qui atteint des valeurs moyennes mensuelles dépassant 2500 µg/m³ soit 3 fois supérieures aux valeurs mensuelles relevées lors de pics de pollution à l'Observatoire italien de O.Vittori installé à 2165 m d'altitude sur le mont Cimone dans les Apennins. Malheureusement, à l'inverse des particules fines PM10 et PM2.5 fortement réglementées, il n'existe pas de réglementation limitant la concentration de BC dans l'air.

En parallèle, dans plusieurs villes du nord-ouest de l'Inde on observe une concentration en particules fines PM2.5 variant entre 400 µg/m³ par mois et localement plus de 7000 µg/m³ par mois, soit plusieurs dizaines de fois supérieures au seuil sanitaire maximum autorisé en Europe (50 µg/m³ par an pendant 35 jours maximum, cf. la directive européenne 2008/50/CE). 

PM10 de cendres volantes de fuel lourd. PM10 de cendres volantes de charbon. PM10 de pollens d'oléacée. PM10 et PM2.5 de fibres de tapis. PM2.5 de sable du Sahara. PM2.5 de sable marin composé de gypse.

Documents LISA/CNRS/UPEC/UPD et A.Ferro/Université de Clarkson.

Le manteau neigeux et la glace himalayiennes s'amincissent également de plus en plus, réduisant sensiblement le débit des rivières. Enfin, au cours de la journée, à mesure que Soleil s'élève dans le ciel une brume et des nuages bruns envahissent les vallées d'altitude, au point de plonger certains sites dans un smog de pollution persistante qui ne retombe qu'au crépuscule jusqu'au lendemain matin 8 heure. Visiblement, le sommet du monde que l'on croyait encore épargné par la pollution urbaine subit paradoxalement de plein fouet les effets des activités humaines. Comment cette situation a-t-elle pu se produire ?

Les chercheurs ont mis quelque temps pour comprendre ce phénomène inhabituel dont il a d'abord fallut caractériser les composantes puis identifier les origines et suivre l'évolution. Grâce à de simples relevés de la composition de l'air au moyen de filtres à particules fines et de détecteurs évaluant le pouvoir de diffusion de l'air, les chercheurs ont constaté que l'air himalayien n'était pas aussi pur et transparent qu'on le pensait au point que les patches exposés à l'air ambiant présentaient une couleur grise en quelques jours comparée au patch témoin resté blanc immaculé[9].

A voir : L'Himalaya et l'Everest, Google Maps

A gauche, vue générale de la capitale Katmandou au Népal (1400 m d'altitude) au coucher du Soleil en direction de l'Everest situé à 161 km à l'ENE. A droite, panorama de l'Everest (à gauche du centre culminant à 8848 m, suivi du Lhotsé à sa droite et à l'arrière-plan de 8516 m et du Nupsé presque au centre de l'image à 7861 m). Photo prise depuis l'ouest, au Népal, à hauteur du Pumori situé juste en face du camp de base installé à 5334 m d'altitude et situé au bas de l'image, à l'extrémité de la langue de glace de Khumbu (à gauche). Entre octobre et novembre, c'est la saison haute des trekkings en raison du beau temps. Chaque année, jusqu'à 100000 touristes visitent la région de l'Everest dont 35000 montent jusqu'au camp de base. Sur le bon millier de personnes prêtes à faire l'ascension (un trekking de 12 à 14 jours à raison de 4 à 8 heures de marche ou d'alpinisme par jour), 641 touristes, alpinistes professionnels, Sherpas et autres guides atteignirent le sommet de l'Everest en 2016 et ce nombre augmente chaque année. En parallèle, entre 1921-2016, plus de 290 personnes sont mortes en tentant l'ascension de l'Everest dont pratiquement la moitié de Sherpas exerçant leur métier et souvent en essayant de secourir des alpinistes non-aguerris en mal de sensations. Beaucoup de cadavres gelés sont restés sur les pentes comme autant de rappels que la haute montagne reste un milieu hostile.

Après analyse des données, comme on le voit ci-dessous, les scientifiques ont constaté qu'à 5000 m d'altitude la concentration en BC est maximale pendant la saison sèche (l'Himalaya est sous les Tropiques malgré son altitude) avec un pic de pollution entre mars et avril et retombe lorsque revient la saison des pluies. En revanche, à plus basse altitude (1900 m), le pic apparaît durant la saison humide et atteint des niveaux alarmant 16 fois supérieurs à Dehradun, la capitale de l'État indien de l'Uttarakhand située au nord-ouest de l'Inde, à environ 1000 km à vol d'oiseau de Katmandou qui se trouve à 161 km du camp de base de l'Everest.

Les météorologistes, les climatologues et les glaciologues notamment ont étudié ce phénomène et confirmé que la circulation atmosphérique locale pousse les vents du sud-est venant d'Inde vers les contreforts de l'Himalaya où ils stagnent au printemps, incapables de surmonter cette barrière rocheuse naturelle. Cette accumulation de particules fines et de BC s'ajoute à celle du gaz carbonique et de l'effet de serre, rendant les prévisions très difficiles à établir. Mais d'ores et déjà, avec un recul d'un peu plus de 10 ans (depuis 2006), on constate que dans les régions polluées par les particules fines et le BC, la température moyenne a augmenté de 3°C au point que les fermiers peuvent faire pousser des citroniers et des bananiers à 2000 m d'altitude, du jamais vu car même sur les versants du Kilimanjaro en Tanzanie, les plantations ne poussent pas au-delà de 1000 ou 1400 m selon qu'elles sont exposés respectivement à l'est ou  l'ouest.

Variation climatologiques mensuelles moyennes de la concentration de carbone noir dans l'atmosphère relevée sur les pentes sud de l'Himalaya à 5000 m d'altitude entre 2010 et 2011 (gauche) et dans trois villes himalayiennes de basse altitude (1900 m pour Nainital) en 2011 (droite). Alors qu'il n'y a aucune source locale de pollution atmosphérique, le pic qui apparaît toutes les années en avril à 5000 m est 3 fois plus élevé que le maximum observé dans les Apennins et atteint des valeurs alarmantes dans le nord-ouest de l'Inde à plus basse altitude où la température moyenne a déjà augmenté de 3°C au cours des dernières décennies. Document V.Nair et al. (2013).

Selon les experts du climat, le BC n'est jamais émis seul et peut notamment être émis avec des composés qui refroidissent l'atmosphère. On ne peut donc pas aisément établir le bilan radiatif global mais nous possédons quelques chiffres. Selon l'IPCC, le pouvoir radiatif du BC sur la glace et la neige est estimé à environ 0.04 W/m² (cela varie entre 0.02 to 0.09 W/m²) mais son effet total est estimé à 0.34 W/m², ce qui représente à lui seul 13% de l'effet de serre anthropique estimé à 3.05 W/m². Dans le bilan de l'irradiance solaire totale, cela représente à peine une perte de 0.003% de l'énergie émise par le Soleil[10]. Bien que dérisoire, localement son effet est très sensible.

En Himalaya, le carbone noir représente 50% des résidus secs atmosphériques. A l'inverse de la neige (et dans une moindre mesure de la glace), étant donné sa couleur très sombre, le carbone noir présente un très faible pouvoir réfléchissant et constitue un absorbeur de chaleur (contrairement au carbone organique qui dissipe la chaleur). Lorsque le carbone noir tombe sous forme d'aérosols il réchauffe l'atmosphère. Même chose quand il tombe au sol; quand ces particules tombent sur la neige, du fait de leur très faible albédo elles absorbent l'énergie du Soleil et élèvent la température du sol sur plusieurs mètres d'épaisseur de neige à chaque saison. Le BC représente donc un élément conducteur de chaleur produisant ce qu'on appelle un impact net sur le forçage radiatif total dont les modèles doivent tenir compte pour établir des prévisions météos précises.

Selon la climatologue Angela Marinoni de l'ISAC/CNR, avec dix ans de données, la période est encore trop courte pour estimer une tendance. De plus, la concentration de BC subit une forte variabilité interannuelle liée à la variation des précipitations et la diversité des sources (par exemple les feux de forêts détectés par les satellites utillisant le spectroradiomètre imageur MODIS créent des noyaux de condensations qui peuvent précipiter la vapeur d'eau contenue dans l'air humide). De même, une saison des pluies plus intense ou moins humide va altérer les données et fausser les tendances à court terme. Il faut donc plus de recul et intégrer plus de paramètres pour établir un modèle précis et des prévisions fiables.

En temps normal, le réchauffement du climat fait déjà fondre la glace himalayienne jusqu'à plus de 5000 m d'altitude (contre moins de 3000 m dans les Alpes). Quand elle reste stockée sous forme de glace ou dans un lac comme au bas du glacier AX010 au Népal, les réserves d'eau sont temporairement assurées mais si la température augmente, ces réservoirs vont disparaitre, privant les habitants de réserves d'eau pour l'avenir.

Ceci dit, il faut taire une rumeur selon laquelle l'Himalaya serait le réservoir d'eau portable de l'Inde. C'est totalement faux et mal connaître l'hydrologie de cette région du monde. La fonte des glaciers Himalayiens représente entre 5 et 10% maximum de toute l'eau qui alimente les bassins du Gange (à l'ouest) et du Brahampoutre (à l'est). Les rivières et les fleuves sont principalement alimentés par les moussons qui représentent 80% des précipitations.

Selon une étude publiée en 2015 par Joëlle Smadja et ses collègues du CNRS concernant l'évolution du climat dans le bassin de la Koshi au Népal basé sur des études interdisciplinaires (glaciologie, hydrologie, agronomie, géographie), les chercheurs ont montré que "les changements de pratiques des habitants sont sans relation évidente avec le climat. [...] les populations sont plus affectées par les fluctuations des régimes pluviométriques que par la fonte des glaciers et du manteau neigeux".

Après l'effet de serre qui fait fondre la glace et l'effet absorbant du carbone noir, aujourd'hui c'est la neige qui se met à fondre en Himalaya. Or la neige présente plusieurs avantages. D'abord tous les fermiers savent que la neige est un isolant thermique offrant une bonne protection contre le gel des cultures. Ensuite, dans certaines régions, la présence de neige attire également les touristes et les alpinistes qui ne viendront plus s'ils doivent marcher sur des moraines avant de mettre leurs pieds dans leurs skis, leurs raquettes ou leurs crampons. De plus, comme l'ont précisés des sherpas ayant perdus des amis pendant l'acsension de hauts sommets himalayiens, la fonte de la neige représente un risque en alpinisme car d'une part elle réduit l'épaisseur des ponts de neige qui surplombent les crevasses et d'autre part elle expose les roches à nu qui risquent de se fragiliser et d'éclater sous l'effet des différences de température, mettant en danger les expéditions. La présence de neige est également utile par ses propriétés glissantes qui facilitent le transport par traîneau. Enfin, au Népal divers animaux se sont adaptés à la neige dont le léopard des neiges vivant à plus de 2000 m d'altitude qui est aujourd'hui menacé d'extinction (on estime sa population entre 3000 et 7000 individus) et le sera d'autant plus vite si son habitat disparaît suite au réchauffement du climat.

Comment peut-on enrayer ce phénomène ? Pour enrayer et réduire la présence de carbone noir en Himalaya, la solution que connaissent bien les politiciens locaux depuis que les scientifiques les ont alertés consiste à réduire les sources d'émissions de particules fines et du BC au Népal et en Inde. Aujourd'hui Katmandou compte parmi les villes les plus polluées du monde. Non seulement le parc automobile est vieux et très polluant mais pratiquement tous les habitants se chauffent et cuisinent au bois. Or ce sont les deux principales sources de carbone noir. Reste à financer et à permettre aux industries et aux habitants de se moderniser, ce qui ne se fait pas en quelques années. Heureusement, le carbone noir présente une période ou durée de vie très courte (2 semaines maximum) qui permet aux politiciens de proposer de nouvelles réglementations antipollution en ayant de fortes chances de voir le résultat de leurs initiatives se concrétiser durant leur mandat ou tout en plus au cours des 10-15 prochaines années (d'ici 2030), ce qui est toujours gratifiant. On en reparlera dans quelques années.

Prochain chapitre

Réchauffement des mers et disparition du plancton