Les régions polaires - Les changements climatiques

Depuis les débuts de l'ère industrielle, l'homme n'a cessé d'émettre des millions de tonnes de gaz carbonique et d'autres gaz à effet de serre dans l'atmosphère. On estime aujourd'hui que plus de 1200 tonnes de gaz carbonique sont déversés chaque seconde dans l'atmosphère (39.2 Gt en 2017, cf. V.Humphrey, 2018) !

Nous contribuons tous à cette émission de gaz en consommant des énergies fossiles (pétrole, charbon et leurs dérivés dont le mazout, le gaz de houille et le CTL), en nous déplaçant en véhicule à moteur thermique mais également, bien qu'en beaucoup plus faibles quantités, en consommant des combustibles alternatifs dits "verts" et "écologiques" (pile à combustible, gaz naturel, électricité, géothermie, biomasse, éolien et nucléaire).

Au fil du temps, le régulateur thermodynamique de la Terre, à savoir l'équilibre des interactions entre l'atmosphère, les terres et les océans, n'a plus été en mesure d'absorber cet excédent et depuis les années 1950 on observe une hausse progressive de la température moyenne du globe. Selon l'Institut météorologique britannique, en 2015 la hausse des températures mondiales fut de +1°C par rapport à l'ère préindustrielle. Si la tendance se poursuit à ce rythme encore 50 ou 100 ans, c'est entre 3 et 6° de plus que nos petits-enfants devrons bientôt supporter avec toutes les conséquences indirectes que ce phénomène induira et dont nous subissons déjà localement les effets.

Aujourd'hui le réchauffement du climat à des conséquences concrètes aux pôles. Non pas que les pôles soient plus sensibles à ce phénomène que les autres régions, quoique le Groenland est assez sensible vu sa proximité des pays industralisés, mais le phénomène est plus évident aux pôles qu'ailleurs du fait que ces régions sont préservées des activités humaines et que tout changement se voit immédiatement sur le terrain : la glace fond, la terre devient apparente ou des gorges tumultueuses se forment lors de la fonte des glaciers.

Dans nos cités rien de tout cela n'apparaît : tout au plus les citadins n'ont pas observé de neige en hiver mais cela ne les a pas alarmé. En revanche, pour les scientifiques travaillant dans les régions polaires, la fonte inhabituelle de la glace, la disparition du permafrost, la dérive d'un plus grand nombre d'icebergs, l'éclosion hâtive de la flore, la naissance anticipée de certains animaux ou le déplacement des flux migratoires sont autant d'indices révélant un changement climatique.

Du fait de sa proximité des pays industralisés occidentaux, le Groenland subit beaucoup plus rapidement les effets des activités humaines, en particulier les retombées des émissions de gaz carbonique comme en témoigne cette carte de la concentration de la pollution mesurée par le satellite Aqua de la NASA en juillet 2009. Aujourd'hui la situation a empiré (voir l'article sur l'effet de serre).

Situé à quelques heures d'avion du Canada et de l'Europe, il est facile de se rendre au Groenland pour constater l'évolution du climat. En été, en général la couche de glace est encore bien présente sur la plus grande partie de l'île. Toutefois depuis quelques années, les climatologues, les spécialistes du permafrost ainsi que les glaciologues ont observé qu'à chacune de leur visite, les terres en bordure des côtes perdent de plus en plus tôt leur manteau blanc.

Ainsi, en 2002 les scientifiques et les journalistes qui débarquèrent à Nuuk et Thulé pataugeaient dans la boue alors qu'auparavant le sol était gelé, c'était du permafrost. En conséquence de quoi, au lieu de prendre l'avion équipé de skis pour aller explorer les territoires du nord, ils ont dû affréter un hélicoptère. Ce phénomène les avait marqué au point que la presse anglo-saxone s'en fit l'écho. Voilà un exemple concret de l'impact d'une augmentation de la température du globe sur les activités humaines (pour une fois en sens inverse).

A l'époque, on estimait que l'augmentation du débit d'eau de fonte et du ruissellement dans la région de Nuuk représentait environ 10% de l'eau de l'ensemble du fjord intérieur. Dix ans plus tard, en 2012 on estima que la région de Nuuk perdit sa glace au taux de 10 à 20 km³ w.e. par an (cf. D. Van As et al., 2014). La perte est plus parlante et plus dramatique encore exprimée en poids ou en litres. La fonte de 1 m³ w.e par an d'épaisseur de glace (densité 0.917) représente une perte de masse de 917 kg/m³ de couverture de glace par an. En seulement 10 ans, la seule de région de Nuuk perdit environ 183 milliards de tonnes de glace soit environ 200 mille milliards de litres d'eau douce qui s'ajoutent à la fonte des glaciers. Et le processus est en train de s'emballer.

Ce phénomène n'a pas d'autres conséquences à petite échelle. Mais analysé globalement, ce phénomène provoque indirectement des changements dans la réflectivité et la chaleur du sol, le régime des vents, des courants océaniques et une modification du comportement de la flore et de la faune. Cette observation que certains auraient pu juger anodine, a finalement des effets durables et à grande échelle.

Selon les scientifiques, la fonte remarquable de la glace du Groenland en 2002 a été la plus importante dans l'histoire de cette île et elle s'est étendue à des régions jusque là épargnées, tandis que la quantité de banquise a atteint un nouveau record de minceur. Inversement, en 2003 nous avons enregistré une augmentation très importante de la couche de neige (voir graphique plus bas) mais ce ne fut que temporaire.

Bien que cette variation peut sembler liée aux oscillations atmosphériques naturelles, l'influence humaine ne peut pas être écartée et trois phénomènes viennent appuyer cette hypothèse qui est aujourd'hui largement démontrée :

Le recul des langues glaciaires du Groenland et la fonte de la banquise, combinées à la disparition du permafrost, l'expansion vers le nord de la végétation et l'augmentation des champs de glace représentent autant d'indices irréfutables qu'un phénomène inhabituel est en train de se produire.

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, grâce aux satellites micro-ondes dont ICESat de la NASA, on estima la quantité de glace qui fondit au Groenland à 685000 km², l'équivalant de la superficie de la France et du Bénélux. C'est une superficie qui a plus que doublé depuis 1992.

Entre 2005 et 2007, un million de km² de banquise ont fondu comme neige au Soleil !

Depuis 2008, on constate que plus de la moitié de la glace Arctique n'a pas 3 ans (voir la vidéo ci-dessus), ce qui veut dire que la glace fond à un taux très rapide. Selon les données recueillies par le satellite QuikScat, entre 2004 et 2005, l'Arctique a perdu 14% de sa surface et 15% entre 2005 et 2008.

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 (voir photo plus bas), on constate que la ligne de neige a remonté de 200 m entre 1980 et 2012.

Mais pire que cela, les milliards de milliards de tonnes de glace qui fondent au Groenland viennent alimenter les océans en eau douce, augmentant de quelques millimètres le niveau de la mer et réduisant sa salinité. Cette fonte s'ajoute à celle des glaciers terrestres. Selon le rapport du GIEC de 2019, entre 2006 et 2015, l'ensemble des glaciers fondit au taux de ~220 milliards de tonnes d'eau par an, l'équivalent d'une augmentation de ~0.61 mm du niveau de la mer. Cumulés au fil des années, en une génération la seule fonte des glaciers représente l'équivalent d'une élévation du niveau de la mer de 1.5 cm. Heureusement, beaucoup de glaciers sont situés dans les terres et leur fonte vient alimenter les lacs d'altitude et les nappes aquifères.

Le même changement a été observé dans le régime des précipitations. Globalement, depuis 1970 la couverture de neige dans l'hémisphère nord et la taille de la banquise Arctique ont diminué d'au moins 3% par décennie, surtout au printemps et en été.

Selon les experts du NSIDC, les précipitations dans des régions où normalement tombe de la neige restent constantes ou augmentent légèrement au cours des années, ce qui suggère que la diminution de la couverture neigeuse est le résultat d'une augmentation des températures.

Les régions polaires nous envoient-elles des signaux sur le changement climatique ?

Cette fonte s'auto-accélère. En effet, l'excès d'eau exerce une pression sur les glaciers en même temps qu'elle s'écoule à travers les crevasses et sur le plancher subglacière. La combinaison des deux phénomènes facilite et accélère la glissage des glaciers vers la mer.

Selon Konrad Steffen de l'Université du Colorado, l'augmentation de la fonte des glaces serait dûe à un système dépressionnaire inhabituel bas qui est arrivé plus tôt au Groenland et qui y est resté plus longtemps, créant des températures anormalement chaudes sur l'île. Mais ceci ne semble être qu'un évènement météorologique local et isolé.

Tous les explorateurs qui ont traversé le pôle Nord se rendent compte que la banquise devient chaque année un peu plus mince. Il y a beaucoup d'endroits où la couche de glace n'est pas rigide mais ressemble à un tapis souple et caoutchouteux. Conduire une expédition à travers ces régions est très dangereux car la glace peut se dérober à tout instant sous vos pieds.

Une étude conduite durant 4 ans par l'ACIA, un projet regroupant quelque 300 scientifiques, concluait le 8 novembre 2004 dans son rapport de 140 pages (15 MB) intitulé "Impacts of a Warming Arctic" qu'au taux actuel où fond la glace du Groenland et de l'Arctique, la glace aura disparu du pôle Nord avant la fin du XIX^e siècle !

Un autre indice du réchauffement climatique est l'ouverture du passage du Nord-Ouest au Canada, tel qu'on peut le voir sur la photo satellite présentée ci-dessous à gauche.

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 (cf. cette photo). 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.

Tous ces indices confirment bien que la glace du pôle Nord est en train de fondre et cela se voit pour ainsi dire à l'oeil nu tellement le processus s'est accéléré suite à l'augmentation de l'effet de serre. Quand on constate sur les cartes satellitaires que les concentrations de polluants et de gaz carbonique se concentrent dans l'hémisphère nord, il faut être aveugle et de mauvaise foi pour supposer que l'emballement de l'effet de serre ne serait pas d'origine humaine comme certains Américains veulent nous le faire croire pour défendre leur économie à défaut d'avoir la volonté de protéger la planète.

En fait, l'état de l'Arctique est tellement dramatique que nous avons déjà passé le point de non retour. En effet, selon un rapport de l'ONU publié en 2019 et présenté ci-dessous, même si nous arrêtions tout de suite toutes les émissions de gaz à effet de serre, la température continuera d'augmenter de 3°C à partir de 2050 et de 5 à 9°C d’ici 2080. Autrement dit la glace Arctique continuera à fondre et est condamnée à disparaîtra dans moins d'un siècle !

Une autre étude confirma ce fait. Dans un article publié 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. Selon les auteurs, nous avons franchi un point de non-retour qui se profilait depuis les années 2000.

Le Groenland a perdu en moyenne 450 milliards de tonnes de glace chaque année, comblés en partie par les chutes de neige. Depuis les années 2000, ces mêmes glaciers perdent chaque année environ 500 milliards de tonnes de glace, alors que la quantité de neige n'augmente pas.

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"; la calotte glaciaire ne se reconstitue donc plus suffisamment pour compenser les pertes.

En 2006 les photos satellites ont révélé que si visuellement la glace Arctique paraissait uniforme et épaisse, en infrarouge elle est devenue tellement mince que dans certains secteurs un navire pourrait se frayer un passage jusqu'au Pôle !

Conséquence de la fonte de ces glaciers, cela entraîne une élévation mondiale du niveau des océans estimée à plus de 1 mm par an.

Pour la première fois, le 14 août 2021 il a plu au sommet du Groenland, à plus de 3000 m d'altitude où normalement il neige. Les températures au cours de ce week-end ont dépassé le point de congélation pour la troisième fois en moins d'une décennie. L'air chaud alimenta des précipitations sous forme de pluies extrêmes qui déversèrent 7 milliards de tonnes d'eau sur la calotte glaciaire, suffisamment pour remplir 1.7 milliard de piscines olympiques.

Selon le National Snow and Ice Data Center (NSIDC), il s'agissait des précipitations les plus abondantes sur la calotte boréale depuis le début de l'enregistrement des données en 1950. Le 15 août 2021, la quantité de masse de glace perdue était sept fois plus élevée que la moyenne quotidienne pour cette période de l'année.

Selon le glaciologue Ted Scambos, chercheur principal au NSIDC à l'Université du Colorado, "Ce qui se passe n'est pas simplement une décennie ou deux chaudes dans un modèle climatique errant. C'est sans précédent".

La station Summit de la National Science Foundation américaine (NSF) est située au point le plus élevé de la calotte glaciaire du Groenland, à 3216 m d'altitude. C'est un centre de recherche important où les scientifiques peuvent observer la météo arctique et les changements dans la glace. La station est habitée toute l'année et a permis d'observer les changements extrêmes depuis 1989. La majorité des pluies du 14-15 août 2021 sont tombées entre la côte sud-est du Groenland et la station Summit.

Jennifer Mercer, responsable du Bureau des Programmes Polaires à la NSF, a déclaré qu'en raison de cet évènement pluvieux majeur, les opérations à la station Summit devraient changer : "Cela signifie que nous devons prendre en compte les évènements météorologiques que nous n'avons pas eus à traiter auparavant à cette station. L'augmentation des évènements météorologiques, notamment la fonte de la glace, les vents violents et maintenant la pluie, au cours des dix dernières années se sont produits en dehors de la plage de ce qui est considéré comme normal. Et ceux-ci semblent se produire de plus en plus".

Selon Mercer, la pluie aura un effet durable sur les propriétés de la neige, laissant derrière elle une fine croûte de glace qui absorbera plus d'énergie du Soleil, jusqu'à ce qu'elle soit ensevelie sous la neige. Selon Scambos, cette couche durcie constituerait également une barrière empêchant le drainage vers le bas de l'eau de fonte, qui inonderait ensuite la surface de la calotte glaciaire et initierait le ruissellement à des altitudes plus élevées.

Pour rappel, une étude publiée dans la revue "Cryosphere" en 2021 montra que la Terre avait perdu 28000 milliards de tonnes de glace depuis le milieu des années 1990, dont une grande partie provenait de l'Arctique, y compris de la calotte glaciaire du Groenland.

En 2019, le Groenland rejeta environ 532 milliards de tonnes de glace dans la mer. Au cours de cette année, une source étonnamment chaude et une vague de chaleur en juillet ont fait fondre presque toute la surface de la calotte glaciaire. En conséquence, le niveau mondial de la mer augmenta de manière permanente de 1.5 mm (cf. T.Slater et al., 2020).

En juillet 2021, la calotte glaciaire du Groenland connut l'un des évènements de fonte les plus importants de la dernière décennie, perdant plus de 8.5 milliards de tonnes de masse superficielle en une seule journée, ce qui équivant à submerger les terres côtières sous 5 cm d'eau. Il s'agissait du troisième cas de fonte extrême au cours de la dernière décennie, au cours de laquelle la fonte s'est étendue plus loin à l'intérieur des terres depuis l'observation par satellites, dans les années 1970.

Selon Scambos, "Nous franchissons des seuils jamais vus depuis des millénaires, et franchement, cela ne changera pas tant que nous ne corrigerons pas ce que nous faisons à l'air".

Soulignons que ce phénomène météorologique s'ajoute à l'affaiblissement du Gulf Stream dans l'Atlantique Nord. On y reviendra.

L'Oscillation Arctique (AO) ou oscillation annulaire est une variabilité atmosphérique qui produit un réchauffement des masses d'air. Selon les experts du NSIDC, elle est aussi partiellement responsable de la fonte importante de la glace Arctique.

Selon les estimations des chercheurs, depuis 1978 le réchauffement de l'atmosphère a réduit la superficie de la banquise Arctique de 20%. Ce réchauffement n'est pas uniquement dû à une oscillation naturelle. Selon Mark Serreze du NSIDC, on ne peut pas encore dire à quel point les activités industrielles induisent des changements climatiques mais il apparaît que l'Oscillation Arctique est affectée par les activités humaines.

La disparition de la couche d'ozone stratosphérique peut accélérer ce phénomène en refroidissant la haute atmosphère qui en retour modifie la circulation des vents et la circulation océanique.

Toutefois, une fonte exceptionnelle comme celle de 2002 peut très bien s'expliquer par un comportement chaotique inattendu, une Oscillation Arctique "aberrante" comme le dit Mark Serreze. Mais derrière cette "erreur" naturelle il semble y avoir l'effet d'une circulation générale inhabituelle qui affecte l'épaisseur de la banquise et la persistence du permafrost.

Discutant de principes thermodynamiques, on ne peut évidemment pas éviter de parler de rétroactions et autre feedback. Les changements hivernaux qui se manifestent dans les gradients de pression, et donc les vents qui soufflent sur l'Arctique et le Groenland, sont capables de briser la banquise, créant des fissures et des crevasses. Ces ouvertures dans la glace lui permettent d'absorber plus de rayonnement solaire. Ce phénomène déclenche une fonte prématurée de la glace au printemps, la rendant plus vulnérable à l'effet des hautes températures d'été. C'est un effet d'action-réaction immédiat de la banquise.

Selon Larry Hinzman, professeur d'hydrologie et spécialiste du permafrost à l'Université d'Alaska, la perte de la glace Arctique est un phénomène "nouveau". La banquise joue un rôle important en modérant l'équilibre énergétique global. Ainsi que nous l'avons dit, la glace (de mer) présente un albedo de 0.8. Quand elle fond, elle se transforme en eau et ne présente plus qu'un albedo de 0.2. Cela veut dire concrètement que la banquise passe d'un régime où elle absorbe 20% seulement du rayonnement solaire à un régime où elle en absorbe 80% ! Ceci contribue en langage thermodynamique à créer une rétroaction positive pour le réchauffement climatique. Autrement dit, la fonte des glaces à laquelle on assiste en Arctique est un phénomène sans précédent dont la tendance s'accélère.

Depuis 650000 ans (époque à laquelle nous avons assisté à un redoux, de même qu'il y a 420000 ans), la concentration des gaz à effet de serre dans l'atmosphère n'a jamais été aussi élevée qu'aujourd'hui; nous assistons à l'augmentation de température la plus rapide que la Terre ait connue depuis cette époque...

Rappelons qu'au cours de la dernière glaciation, il y a environ 21000 ans, une épaisse couche de glace recouvrait l'Amérique du Nord et le Nord de l'Europe jusqu'aux latitudes moyennes comme le montre les simulations présentées ci-dessous. A cette époque, le niveau des océans était descendu d'environ 125 mètres. Depuis cette date il n'a cessé de remonter à raison d'environ 10 mètres tous les millénaires. Par rapport au niveau actuel, la mer se trouvait 50 mètres plus bas il y a 9000 ans puis la montée des eaux s'est ralentie et le niveau de la mer se trouva 10 mètres plus bas seulement il y a 5000 ans. Aujourd'hui en revanche, le phénomène risque de s'accélérer si le réchauffement climatique est directement répercuté par la fonte des glaces.

Il ne fait aucun doute qu'un changement climatique majeur affectera tous les écosystèmes y compris les activités humaines, et ce à toutes les saisons. Ce changement climatique peut également dans une certaine mesure s'observer aux antipodes, en Antarctique.

Ainsi que nous l'avons évoqué, la présence d'une épaisse couche de glace en Antarctique rend ce milieu particulièrement efficace pour absorber la chaleur excédentaire de l'air. La fluctuation annuelle de la couche de glace module également les échanges thermiques, la quantité d'humidité et de gaz échangés entre l'atmosphère et l'océan. En outre, l'eau salée rejetée par l'eau de mer lorsqu'elle gèle se dissout dans l'eau libre, étant plus lourde que l'eau chaude de surface elle s'enfonce dans les profondeurs de l'océan et participe de cette façon à la circulation océanique, le grand "tapis roulant" dont le Gulf Stream n'est qu'une composante dans l'Atlantique Nord.

La couche de glace et la banquise sont potentiellement sensibles aux changements climatiques mais avec une certaine inertie; la glace pourrait accuser aujourd'hui une réaction en réponse aux changements climatiques du passé.

La plus grande menace qui pèse sur les terres habitées provient de la couche de glace recouvrant l'Ouest Antarctique (WAIS) qui se trouve sous le niveau de la mer et qui pourrait fondre le plus rapidement, entraînant des inondations spectaculaires sur de très vastes étendues.

L'Antarctique est si vaste, si éloigné - et donc difficile à surveiller - et le comportement physique de la glace est si complexe qu'il fallut plus d'un demi-siècle pour apporter les preuves défintives démontrant qu'il y a un réchauffement climatique d'origine anthropique. Ce n'est que récemment qu'on observa une fonte inhabituelle de la glace dans la partie nord du continent et qu'un nombre croissant d'icebergs se sont formés suite au fractionnement des barrières de glace (cf. Larson B en 2002, Larsen C en 2017, etc.).

La péninsule Antarctique est très sensible aux changements climatiques. Depuis la fin des années 1990, on constate une fonte inhabituellement accélérée de la glace; la banquise se fend, des pans entiers de murs glacés s'effondrent dans les eaux tandis que la mer se couvre de plaques de glace offrant provisoirement de nouvelles aires de repos aux manchots tout en facilitant leur accès à la mer.

Cette partie du continent abrite en effet plusieurs colonnies de manchots (manchots papous, manchots à jugulaire, manchots Adélie et des manchots empereur) et constitue un lieu touristique très fréquenté malgré les prix disuasifs. Néanmoins, en raison des températures devenues un peu trop douces pour les manchots et des tempêtes de neige parfois fatales pour beaucoup d'entre eux, la population globale de manchots diminue dans la péninsule Antarctique alors qu'elle augmente dans le sud du continent.

Si les mesures effectuées par satellite depuis les années 2000 aident les chercheurs à préciser si la glace s'étend ou diminue et à quelle vitesse, les prévisions restent encore incertaines mais globalement elles sont pessimistes. La quantité de neige qui s'accumule chaque année sur la glace correspond à 5 mm du niveau global des océans, autant que la quantité moyenne de glace qui fond et retourne à l'océan. Dans ces conditions, un léger déséquilibre entre les chutes de neige et la fonte des glaces pourrait contribuer à une augmentation majeure du niveau des océans de l'ordre de 1.5 à 2 mm par an, mais l'incertitude est encore grande car elle dépend d'une région à l'autre de l'Antarctique. Mais les études se poursuivent et apportent chaque année de nouvelles données qui permettent d'ajouter des contraintes aux modèles et d'affiner les prévisions.

Selon les chercheurs de l'organisation 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. Si toute la glace Antarctique fondait, le niveau des mers augmenterait de 60 mètres ! Avec l'Arctique il augmenterait de plus de 70 mètres !

Une tellement augmentation du niveau de la mer signifie concrètement que toutes les régions humides côtières (delta, embouchures, marais, etc.) et les îles situées à fleur d'eau voire même un peu plus haut (Bahamas, Maldives, Seychelles, Bengladesh, Indonésie, Tuvalu, Tahiti, etc.) seraient noyées et que toutes les villes côtières jusqu'à 20 à 100 km à l'intérieur des terres selon les reliefs, zone dans laquelle se regroupe la majorité de la population, seraient submergées y compris les terres arables qui seraient envahies par de l'eau salée ! On observe déjà le début de ce phénomène en Polynésie, en France ou aux Etats-Unis par exemple où certaines plages disparaissent définitivement emportées par les flôts. Sous les Tropiques, on parle même de "réfugiés de l'environnement" ou de "réfugiés climatiques" face à l'ampleur de la catastrophe qui s'annonce mais qui touche inégalement les pays.

Malgré l'accumulation des mesures sur les chutes de neige, la vitesse des glaces, la fonte de surface et basale ainsi que sur la formation (décharge) des icebergs, les chercheurs ne savent pas encore avec certitude si la couche de glace augmente ou diminue. L'incertitude sur le bilan total de la masse neigeuse atteint encore 20% des quantités de chute de neige, une valeur équivalant à un changement global du niveau des mers d'environ 1 mm. De plus, le fait que le taux de formation des icebergs dans certains courants glaciaires a visiblement changé au cours des derniers siècles et décennies suggère que l'équilibre pourrait rapidement s'infléchir.

Sommes-nous à la veille d'un point de bascule en Antarctique ? En climatologie, un point de bascule est un seuil à partir duquel on observe une réaction irréversible.

Le volume et l'extension géographique de la glace Antarctique ont vraisemblablement connu des changements majeurs au cours des temps géologiques. Comme nous l'avons expliqué à propos du cycle des glaciations, la couche de glace fut sensiblement plus étendue durant le dernier maximum glaciaire (Würm), il y a environ 20000 ans, et diminua jusqu'à présenter pratiquement sa taille actuelle au cours des derniers milliers d'années. Son retrait se poursuit mais sera peut-être interrompu au cours des prochains millénaires du fait du refroidissement associé à la nouvelle période glaciaire. Ceci dit, plusieurs autres mécanismes (soulèvement isostatique postglaciaire, effet de la température sur la viscosité des glaces profondes) présentent une plus grande inertie et ne tireront leurs effets que dans plusieurs siècles.

Il est probable que la couche de glace qui recouvre l'Antarctique réagit encore dynamiquement à la transition interglaciaire qui s'est produite il y a environ 18000 ans et à l'accélération du taux d'enneigement qui s'en suivit. Dès lors, la contribution actuelle de l'Antarctique au changement du niveau de la mer pourrait soit refléter des changements du taux d'enneigement qui se sont produits au cours des 100 dernières années soit une réponse dynamique à plus long terme de la couche de glace, ou une combinaison des deux processus.

A partir de ces données, peut-on prévoir l'évolution de l'Antarctique dans un proche futur ? C'est à ce travail que s'est attelée l'équipe de Michael E. Weber du Département de géochimie et de pétrologie de l'Université de Bonn en Allemagne. Dans un article publié dans la revue "Nature Communications" en 2021, l'équipe de Weber montra comment la calotte glaciaire Antarctique pourrait se déstabiliser en seulement une décennie.

Weber et ses collègues ont étudié les points de bascule de la fonte de la calotte glaciaire en Antarctique au cours des derniers 21000 ans. Ils ont combiné plusieurs sources de données comprenant les fragments de bergs et les icebergs en cours de fonte autour de l'Antarctique, des résultats de modélisations et des données satellites actuelles de la calotte polaire australe.

Pour prévoir ce qui se passera dans le futur, les auteurs ont regardé ce qui s'est passé lors de la dernière déglaciation, lorsqu'on est passé de l'ère glaciaire à l'Holocène. Ils ont constaté que la glace continentale fondit à un taux très rapide. En effet, il ne fallut qu'une seule décennie pour enclencher ce point de bascule, de fonte irréversible. A partir de ce constat et sachant que l'effet de serre était nettement plus faible à l'époque, les chercheurs nous alertent qu'une telle situation pourrait peut-être bientôt se reproduire.

Ainsi que nous l'avons expliqué à propos de la climatologie, on sait aujourd'hui à partir de l'analyse des échantillons de glace profonde (core) que les niveaux actuels des gaz à effet de serre sont sensiblement supérieurs à ce qu'ils ont été au cours des derniers 650000 ans. Une accentuation de l'effet de serre affecterait le bilan global de la glace Antarctique et pourrait provoquer une hausse sensible du niveau des océans comme on l'observe déjà ci et là travers le monde où des terres sont déjà submergées par la montée des eaux, sans parler des effets climatiques locaux qui se manifestent par un changement du régime des pluies, de l'insolation, de la fréquence des tempêtes, des canicules, etc.

Pour connaître l'évolution de l'effet de serre et ses conséquences concrètes sur notre vie et le niveau des océans, nous devons avoir une meilleure compréhension des interactions atmosphère-glace-océan et de la dynamique des glaces. A n'en pas douter, si ce n'est pas en raison de la température de l'air, l'avenir fera encore transpirer les scientifiques.

Articles publiés sur ce site

La Terre, une planète fragile (climatologie)

Le Traité sur l'Antarctique

L'effet de serre

Les accidents nucléaires militaires (Thulé, 1968)

Survivre dans le permafrost

Sur l'Arctique et le Groenland

Les Inuits, Jocelyne Ollivier-Henry

Aventure Arctique

Atlas marin de l'Arctique canadien, Océans Nord

Les chiens eskimos, Raids-Traîneaux

Arctic Circle, U.Connecticut