Sur les évènements climatiques extrêmes qu’endure l’Antarctique actuellement
Cette semaine, la glace de mer entourant l’Antarctique était inférieure de plus de 1,68 million de kilomètres carrés au record de l’année dernière. Cela représente presque assez de glace de mer, en termes de superficie, pour remplir l’Alaska.
Image d’entête : des manchots et un phoque sur la péninsule antarctique. (Prof. Anna E. Hogg/ Université de Leeds)
La comparaison entre la formation de glace en 2023 et la moyenne sur le long terme de l’Antarctique est encore plus frappante : il manque environ 2,337 millions de km2.
Les météorologues nous rappellent que les événements extrêmes ne sont pas nouveaux. Même dans les cycles climatiques naturels, il y a des journées très chaudes, des journées très froides, des vagues de chaleur marine inhabituelles et, parfois, la glace ne se forme pas. Ce qui est alarmant, c’est l’ampleur du changement en un an. La diminution de la glace de mer est d’une telle ampleur qu’elle ne devrait se produire qu’une seule fois sur une échelle de plusieurs millions d’années. Les scientifiques ont cherché des réponses pour expliquer l’événement dans un contexte naturel.
Le professeur Martin Siegert, glaciologue de renom et vice-chancelier adjoint de l’université d’Exeter, au Royaume-Uni a dirigé une étude, publiée cette semaine (lien plus bas), sur le risque d’événements extrêmes en Antarctique. Avec ses collaborateurs, il a étudié les modèles et les projections existants dans plus de 120 documents de recherche. Ils concluent que la fréquence et l’ampleur des phénomènes extrêmes pourraient continuer à augmenter.
Siegert a passé des décennies à étudier l’Antarctique. S’il reconnaît qu’il est important de chercher des explications scientifiques à ces phénomènes exceptionnels, il ne sait pas vraiment où se trouve le catalyseur d’un tel événement.
Siegert explique :
Nous pouvons nous demander s’il existe des preuves que ces événements sont liés au réchauffement climatique, et bien sûr, la preuve est que nous avons prédit que ce genre de choses se produirait, et qu’elles se produisent maintenant. Nous pouvons nous poser la question suivante : si le réchauffement climatique se poursuit, si l’on continue à brûler des combustibles fossiles et à réchauffer la planète, peut-on s’attendre à ce que ces phénomènes se produisent plus régulièrement et avec plus d’intensité ? La réponse, malheureusement, est oui.
Les défenseurs de l’action climatique décrivent parfois l’évolution des systèmes terrestres comme un effondrement du climat, et ce langage évoque certainement l’image d’un Antarctique sans glace.
La fonte des glaces de l’Antarctique et l’échec répété de leur formation au cours des mois d’hiver froids constituent certainement un problème majeur pour l’humain. Même une fraction de changement dans la composition de la glace polaire peut contribuer à l’élévation du niveau de la mer de plusieurs dizaines de centimètres, en particulier lorsque la même chose est observée à l’autre bout de la planète et que les glaciers fondent dans l’Himalaya. Mais la rétention d’eau n’est pas le seul rôle précieux que joue la glace antarctique pour la Terre.
A partir de l’étude : les extrêmes de la glace de mer de l’Antarctique. (A) Occurrence des mois records et extrêmes. Les mois où l’étendue de la glace de mer antarctique a battu le record précédemment observé pour ce mois sont indiqués en bleu (haut) ou en rouge (bas). Les carrés indiquent les extrêmes, définis comme des mois où les anomalies se situent en dehors de la variabilité 1981-2010 pour ce mois (définie comme 2 écarts-types par rapport à la moyenne). (B) Moyenne mensuelle de la concentration de glace de mer en février 2023, avec la médiane 1981-2010 superposée (adapté de la figure du NSIDC). Au cours de ce mois, la faible couverture de glace de mer était généralisée et il y avait une absence remarquable de glace de mer dans les mers de Ross et d’Amundsen-Bellinghausen. (M. Siegert et col./ Frontiers in Environmental Science)
Grâce à son teint blanc comme la neige, la surface de l’Antarctique, d’une superficie de 14 millions de km2, est comme un immense miroir qui réfléchit la lumière de notre étoile vers l’espace et réduit la quantité d’énergie retenue sous forme de chaleur par la planète, selon un mécanisme connu sous le nom d’effet d’albédo. La diminution de la glace réduit la capacité de l’Antarctique à jouer ce rôle. Une fois que la glace a disparu, en particulier si la température mondiale est suffisamment élevée pour l’empêcher de se reformer, il est très difficile de la faire revenir.
Lorsque la température des océans augmente, comme cela s’est produit lors de la vague de chaleur marine de 2022, l’eau sombre des océans a du mal à se transformer en glace.
Cela pose un autre problème. Alors que l’effet d’albédo réfléchissant de la glace de mer renvoie environ 90 % du rayonnement solaire vers l’espace, l’eau de l’océan à partir de laquelle elle se forme absorbe à peu près la même quantité. Si l’eau ne gèle pas, nous nous retrouvons avec un puits qui capte 90 % de la chaleur du soleil.
Jusqu’à récemment, l’Antarctique a résisté aux changements observés au Groenland et dans l’Atlantique Nord depuis de nombreuses années. La glace de mer du pôle Sud a atteint des niveaux record il y a à peine 10 ans. Mais quatre des sept dernières années ont été marquées par des baisses record de la glace, y compris le minimum actuel.
L’Antarctique abrite également d’autres systèmes complexes. Entouré par l’océan Austral, il est le siège de circulations d’eau profonde massives et lentes. Les scientifiques de l’université de Nouvelle-Galles du Sud ont prévu un ralentissement de la circulation d’environ 30 % d’ici le milieu du siècle.
A partir de l’étude, processus et évolution d’un plateau de glace. (A) Schéma montrant les processus affectant la stabilité des plateformes de glace, y compris l’écoulement de la glace, les dommages, le vêlage des icebergs, le contact avec les points d’ancrage et la glace de mer. Les mécanismes de forçage environnemental qui ont un impact sur les plateformes de glace sont indiqués, notamment : la circulation et le réchauffement océaniques, qui déterminent les taux de fonte basale et les chutes de neige ; la température de l’air et les vents, qui déterminent la fonte de surface et la formation d’étangs de fonte ; le changement de l’étendue de la plateforme de glace et de la glace de mer ; et la libération d’eau douce dans l’océan à partir de la fonte des icebergs, qui a un impact sur l’écologie polaire par l’apport de nutriments dans l’océan et la prolifération d’algues qui constituent une source de nourriture pour les pingouins, les phoques et d’autres espèces marines et aviaires. Nous proposons des suggestions quant à l’évolution probable des caractéristiques cryosphériques sous l’effet d’un réchauffement climatique continu. (M. Siegert et col./ Frontiers in Environmental Science)
Cette inquiétude, soulignée par M. Siegert, est partagée par des scientifiques travaillant à proximité de la situation. Même des changements subtils dans ces systèmes peuvent avoir des répercussions importantes. L’océan Austral est un système complexe dans lequel les changements se répercutent en cascade sur de multiples parties du système et peuvent “s’auto-alimenter” par le biais de multiples mécanismes. Il est donc très difficile de prédire exactement comment les choses vont se dérouler. L’effet d’albédo, les circulations en eaux profondes et les écosystèmes fragiles, tant sur l’eau que sur terre, sont tous vulnérables à des changements soudains.
La vaste surface de la glace de mer fournit une surface sur laquelle les algues peuvent se développer, elles remplissent une fonction similaire à celle des prairies dans les écosystèmes terrestres. La glace de mer constitue donc le support de base de l’ensemble du réseau alimentaire marin. Les manchots empereurs ont besoin de la glace de mer pour se reproduire, donc si la glace de mer diminue, les scientifiques s’attendent à un déclin similaire pour eux. Si nous maintenons les taux d’émissions actuels, le nombre de manchots empereurs devrait diminuer de plus de 80 % d’ici à 2100.
Depuis des années, des équipes de l’université d’Exeter étudient les points de basculement, c’est-à-dire les moments où les principaux systèmes de la Terre franchissent un « point de non-retour » et changent de manière permanente, du moins d’une manière irréversible pendant des générations. Ces systèmes comprennent la Circulation méridienne de retournement Atlantique (AMOC) dans l’océan Atlantique, les changements dans les forêts amazoniennes, la disparition du pergélisol dans l’hémisphère nord et l’effondrement des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique.
A propos de l’AMOC, en juillet 2023 :
Selon Siegert :
Ce que nous observons dans l’Antarctique n’est pas nécessairement le cas. Mais dans tous les cas, la situation n’est pas bonne. La calotte glaciaire de l’Antarctique commence à reculer, la glace de mer commence à reculer et le réchauffement se poursuit en raison de la perte d’une surface réfléchissante. Il ne s’agit pas nécessairement d’un point de basculement, mais d’une accélération de l’effet de réchauffement et d’un processus de rétroaction qui se poursuit.
La question par défaut est donc la suivante : comment l’humain peut-il empêcher ce phénomène ? La réponse, du moins celle de la communauté scientifique, est l’appel à la réduction des émissions de carbone. Mais en ce qui concerne l’Antarctique, il y a désormais une nouvelle urgence, car si les spécialistes ne confirment pas que le changement climatique est la cause du déclin de la glace de mer cet hiver, ils ne veulent surtout pas que cela se reproduise l’année prochaine, ou chaque année.
L’étude publiée dans Frontiers in Environmental Science : Antarctic extreme events et présentée sur le site de l’University d’Exeter : New Antarctic extremes ‘virtually certain’ as world warms.