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Ce que l'Antarctique peut nous apprendre sur le changement climatique mondial

Enfermés dans la glace se trouvent des indices sur la façon dont le climat a réagi aux changements dans le passé.
Enfermés dans la glace se trouvent des indices sur la façon dont le climat a réagi aux changements dans le passé

Témoins d’un climat changeant au fil des millénaires, les calottes glaciaires de l’Antarctique constituent un dossier unique pour étudier les changements climatiques passés et éclairer les prévisions sur l’avenir – mais déchiffrer l’histoire climatique d’un continent pour faire des prévisions sur la planète entière nécessite une collaboration multinationale.

La calotte glaciaire de l'Antarctique couvre 8.3 % de la surface de la Terre et constitue la plus grande réserve d'eau douce gelée de la planète. Si toute la glace fondait en eau liquide, cela augmenterait le niveau de la mer de 57.9 m (190 pieds) – c’est ce qu’on appelle « l’équivalent du niveau de la mer ». Bien que ce scénario soit extrême, il montre la quantité d’eau stockée en Antarctique et son importance pour notre climat. Les calottes glaciaires de l'Antarctique sont le thermostat de la planète, et ce thermostat est contrôlé par la quantité d'eau gelée dans les calottes glaciaires.

La perte des calottes glaciaires crée une boucle de rétroaction négative. Les calottes glaciaires, les plateaux et les glaciers agissent comme des surfaces réfléchissantes géantes, renvoyant la lumière du soleil vers l'espace. Ce faisant, ils maintiennent la Terre au frais (c’est ce qu’on appelle l’effet albédo). Mais à mesure que nous perdons ces vastes surfaces blanches, moins de lumière solaire est réfléchie, de sorte que la Terre est susceptible de se réchauffer.

Alors que l'amincissement des calottes glaciaires de l'Antarctique a déjà été attribué, entre autres causes, à une augmentation de la température des océans, les recherches d'un groupe de recherche scientifique multinational ont montré que le réchauffement des océans a entraîné un recul majeur des plates-formes de glace de la péninsule Antarctique au cours de la décennie. 9000 dernières années. Le groupe a prévu les effets d’une augmentation de la température des océans comprise entre 0.3 °C et 1.5 °C à 50-400 m sous le niveau de la mer et a suggéré que la fonte des plates-formes de glace augmenterait en conséquence.

"Pour y parvenir, nous avons dû unir nos efforts, car l'Antarctique est si vaste et pratiquement inexploré", explique Laura de Santis, géologue marine et ancienne directrice du Inlandsis antarctique passé (Pais) programme de recherche. Ce n’est qu’après l’Année géophysique internationale, une initiative visant à améliorer la collaboration scientifique dans l’Antarctique, de 1957 à 58, que davantage de pays ont investi de l’argent dans l’étude de l’Antarctique. "[En termes scientifiques] nous avons une histoire assez récente de mesures et d'investigations scientifiques en Antarctique."

La majeure partie de la glace se perd à la périphérie des calottes glaciaires, là où l'océan fond et brise des morceaux de glace selon un processus appelé forçage océanique.
Image de Pippa Whitehouse (Université de Durham, Royaume-Uni)

Il existe trois calottes glaciaires en Antarctique, la grande majorité de la glace se trouvant dans la calotte glaciaire de l'Est de l'Antarctique (EAIS). Cette calotte glaciaire couvre la majeure partie de la masse terrestre de l'Antarctique et a un équivalent au niveau de la mer de 53.3 m (175 pieds), la plus petite calotte glaciaire de l'Antarctique occidental (WAIS), qui surplombe la mer d'Amundsen, et la calotte glaciaire de la péninsule Antarctique (APIS). , qui s'étendent vers l'Amérique du Sud, ont des équivalents au niveau de la mer de 4.3 m (14 pi) et 0.2 m (0.7 pi), respectivement.

Au centre de l'EAIS il y a très peu de chutes de neige et très peu de fonte en surface. Une grande partie de l’année, cette vaste étendue est froide et sèche. Tandis que sur la côte ouest, les chutes de neige sont importantes et la fonte des neiges considérable. La majeure partie de la glace se perd à la périphérie des calottes glaciaires, là où l'océan fond et brise des morceaux de glace selon un processus appelé forçage océanique.

La vitesse à laquelle la glace se perd dans l'océan augmente. À l’heure actuelle, la majeure partie de cette perte de masse provient du WAIS. "Autour de la majeure partie de l'Antarctique occidental, la glace s'écoule directement dans l'océan", explique Pippa Whitehouse, géographe, modéliste de la calotte glaciaire et ancienne directrice de Solid Earth Response and influence on Cryospheric Evolution (Serce), un autre programme de recherche dirigé par le Comité scientifique de la recherche antarctique (CICATRICE). « La glace repose sur le fond marin, ce qui est vraiment fondamental pour la façon dont elle réagit au forçage climatique. À mesure que nous réchauffons l’océan, cet océan coule juste à côté de la calotte glaciaire et la fait fondre par le dessous.

Les plates-formes de glace jouent un rôle important dans la protection de l'Antarctique.

Une fois cette barrière supprimée, l’écoulement des calottes glaciaires vers l’océan s’accélère considérablement, faisant monter le niveau de la mer.

Image de Laura de Santis (INOGS, Italie)

La glace de mer et les plates-formes de glace (extensions des calottes glaciaires au-dessus de l'eau) n'ont pas d'équivalent au niveau de la mer. Comme ils flottent déjà sur l’océan, s’ils fondaient, ils ne changeraient pas le niveau de la mer (comme un glaçon fondant dans une boisson, le volume reste le même). Mais les plateformes de glace jouent toujours un rôle important dans la protection de l’Antarctique, affirme Whitehouse. Ils renforcent les calottes glaciaires qui les alimentent et, une fois cette barrière supprimée, le flux des calottes glaciaires vers l'océan accélère considérablement l'apport de glace débarquée dans l'océan, élevant ainsi le niveau de la mer.

"Si nous perdons ces contreforts, la vitesse à laquelle nous perdrons davantage de glace des calottes glaciaires augmentera", explique Whitehouse.

Pais, Sercé et le Instabilités et seuils en Antarctique Programmes de recherche (instantanés) de CICATRICE réunir des scientifiques de 45 pays membres, dont des géologues, des chimistes, des biologistes et des économistes, pour analyser les interactions des océans, de l'atmosphère et de la cryosphère afin de reconstituer la masse de la calotte glaciaire du passé et de projeter la masse de la calotte glaciaire dans le futur.

"Nous devons combiner des travaux multidisciplinaires afin de comprendre la sensibilité des calottes glaciaires au réchauffement climatique en cours, et à un réchauffement encore plus important, attendu dans les prochaines décennies", explique de Santis.

Image de Tim Naish – Université Victoria de Wellington, Nouvelle-Zélande

La science suggère que [la fonte des calottes glaciaires] est instable et potentiellement irréversible à l’échelle humaine – Tim Naish

Chaque expert apporte des intérêts de recherche uniques qui élargissent notre compréhension de la façon dont le changement climatique affecte différents systèmes. En forant profondément dans le sol gelé de l’Antarctique, un tout nouveau monde apparaît. Il y a environ 90 millions d’années, au Crétacé, l’Antarctique était un marécage luxuriant. Les échantillons prélevés sous la glace contiennent du pollen, des spores et des racines.

Malgré son apparence glaciale, le fond marin autour de l’Antarctique abrite de minuscules micro-organismes. Certaines formes de vie survivent même sous la glace, comme algues et tardigrades dans les lacs sous-glaciaires de l'Antarctique. Même si les recherches en Antarctique portent principalement sur la modélisation de la calotte glaciaire et sur l'effet de la fonte des glaces sur le niveau de la mer, les biologistes et les écologistes y trouvent également leur place. CICATRICES projets.

Les effets du changement climatique entraîneront probablement des changements plus importants aux pôles terrestres que la moyenne mondiale, dans le cadre d'un processus appelé amplification polaire. Le projet Pais a découvert que l'amplification polaire va s'accélérer, ce qui signifie que le ratio de réchauffement aux pôles par rapport au reste du monde va augmenter.

"La science suggère que [la fonte de la calotte glaciaire] est instable et potentiellement irréversible à l'échelle humaine", déclare Tim Naish, paléoclimatologue et directeur général d'Instant. "Ce que nous constatons dans les données satellitaires et les mesures océaniques, c'est que là où l'océan commence à se réchauffer autour de la côte de l'Antarctique, la glace s'écoule dans cet océan chaud et ces calottes glaciaires commencent à se briser."

Naish dit que la prochaine étape consiste à communiquer ce message plus largement. « Une grande partie de ce que nous faisons consiste à expliquer l’impact de ces changements sur l’humanité, sur la société. »

« La recherche scientifique ne peut plus être effectuée dans les back-offices », déclare Naish. «Cela doit être fait de manière coproduite et conçue avec ceux qui utilisent également cette science. Et je pense que c'est quelque chose dont Scar devient de plus en plus conscient.


Cet article a été révisé par Elvis Bahati Orlendo de la Fondation internationale pour la science, Stockholm et Elodie Chabrol de Pint of Science.

Payé et présenté par le Conseil scientifique international.

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