Des "rivières" d’air sont en train de fissurer l’Antarctique

Les rivières atmosphériques sont d’étroits corridors d’humidité qui se déplacent horizontalement sur la planète. Ils jouent un rôle important dans le cycle global de l’eau. Bien que ces « rivières » couvrent moins de 10 % de l’atmosphère de la planète, elles sont responsables de 90 % du transport de vapeur d’eau nord-sud. Les chercheurs ont maintenant découvert un autre effet de ces rivières atmosphériques : elles ouvrent des trous dans la glace de mer de l’Antarctique.

On sait que les tempêtes déclenchent de grandes ouvertures dans la glace de mer, des ouvertures qui peuvent atteindre des dizaines, voire des centaines de milliers de kilomètres carrés. Mais les tempêtes ne peuvent pas expliquer à elles seules pourquoi ces ouvertures (appelées aussi polynies) se forment de cette façon. Une équipe de chercheurs de l’université Khalifa à Abu Dhabi, aux Émirats arabes unis, pense avoir la réponse.

Image d’entête : vue aérienne de la polynie de Weddell. (Jan Lieser)

Diana Francis et ses collègues ont analysé deux événements majeurs de polynies, de 1973 et 2017, et ils ont découvert que les rivières atmosphériques apportant de la chaleur et de la vapeur d’eau ont joué un rôle clé dans l’événement. En 2017, l’une de ces rivières a, à elle seule, augmenté de 10°C la température de l’air dans la mer de Weddell, dans l’ouest de l’Antarctique.

A partir de l’étudde : (C) la grande polynie de Weddell le 23 septembre 1974, qui a fait son apparition le 22 novembre 1973 et qui est restée ouverte pendant les trois hivers suivants, et (D) la deuxième grande ouverture, qui a eu lieu en septembre 2017. L’emplacement de la polynie est indiqué par la lettre P sur (A) et (B). (Diana Francis et col./ Science Advances)

L’interaction est complexe. Il n’y a pas que la hausse des températures qui fait fondre et briser la glace. La chaleur et la vapeur d’eau rendent également les tempêtes plus intenses, ce qui contribue également à briser la glace. Les rivières atmosphériques contribuent donc directement et indirectement à ce processus.

Les polynies ne sont pas nécessairement mauvaises : elles peuvent aussi être bénéfiques pour l’environnement local.

Selon le coauteur Kyle Mattingly, chercheur à l’Institut Rutgers des sciences de la terre, des océans et de l’atmosphère (États-Unis) :

Les polynies influencent fortement la dynamique physique et écologique de l’océan Austral. Elles servent de « fenêtres » géantes dans la glace de mer qui permettent à de grandes quantités de chaleur de passer de l’océan à l’atmosphère, modifiant ainsi la circulation océanique régionale et mondiale. Elles affectent également le moment et l’ampleur des proliférations (efflorescence) de phytoplanctons (algues), qui sont à la base de la chaîne alimentaire marine.

Mais d’un point de vue climatique, c’est troublant. La haute mer est plus sombre que la glace qui la recouvre, ce qui signifie qu’elle absorbe plus de chaleur, ce qui peut faire fondre encore plus de glace et ainsi de suite, contribuant à un réchauffement local et même mondial. Pour rendre les choses encore plus inquiétantes, on s’attend à ce que le réchauffement climatique augmente la fréquence des événements atmosphériques fluviaux d’environ 50 % si les tendances actuelles se poursuivent.

Les calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique s’amincissent en raison des émissions de gaz à effet de serre d’origine humaine. Mais le phénomène n’est pas toujours linéaire ni évident. C’est pourquoi il est important de comprendre les processus interdépendants qui façonnent l’Antarctique pour avoir une idée globale du changement climatique.

Mattingly de conclure :

Notre étude ouvrira la voie à une meilleure compréhension de la variabilité du climat et du changement climatique dans ces régions.

L’étude publiée dans Science Advances : On the crucial role of atmospheric rivers in the two major Weddell Polynya events in 1973 and 2017 in Antarctica et présentée sur le site de l’université Khalifa à Abu Dhabi : Khalifa University Scientists Unravel 40-Year Long Mystery of Large Sea in the Middle of Antarctic Ice Cover.