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Les glaciers antarctiques répondent à la variabilité tropicale

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Les glaciers antarctiques sont soumis à une accélération de fonte depuis quelques décennies mais leur dynamique est mal comprise. Certains d'entre eux créent des plateformes glaciaires flottantes sensibles au réchauffement des océans, et il apparaît aujourd'hui que leur sensibilité est aussi liée à la variabilité du climat tropical.

Le glacier Pine Island s'étend sur la mer, sous forme de plateforme glaciaire, dans la mer d'Amundsen. Il couvre près de 175.000 km2 et représente 10 % de la partie ouest de la calotte polaire Antarctique. © Pierre Dutrieux, British Antarctic Survey

La disparition des glaciers en Antarctique est plus modérée qu'au Groenland. Dans son cinquième volume, le Giec rapporte qu'au pôle Sud, la calotte aurait perdu, durant la période 2002-2011, 147 Gt d'eau par an, contre 215 Gt/an pour celle du pôle Nord. Néanmoins, la dynamique de fonte de cet immense inlandsis est incertaine. Jusqu'à il y a peu, le vêlage des glaciers était considéré comme la principale cause de perte de masse de la calotte. Mais récemment, une équipe mettait en évidence que l'océan était le principal moteur, réchauffant les plateformes glaciaires par le bas. Aujourd'hui, une équipe du British Antarctic Survey (BAS) suggère que l'amincissement de ces plateformes est plus sensible à la variabilité climatique qu'on ne l'envisageait.

Sur l'Antarctique, les glaciers s'écoulent par endroits depuis le continent sur la mer en formant de grandes plateformes glaciaires flottantes. Si elles ne représentent que 8 % de la surface totale de glace, elles contribueraient pour plus de la moitié de la perte d'eau. Comprendre les mécanismes impliqués dans leur amincissement est donc impératif pour une meilleure évaluation de la dynamique de fonte de l'Antarctique. Une équipe du BAS, menée par le chercheur Pierre Dutrieux, explique, dans un article paru dans la revue Science, que ces plateformes sont hautement sensibles à la variabilité climatique naturelle (les événements El Niño par exemple), mais dépendent aussi de la géologie locale et des océans.

Les plateformes de glace flottantes sont la continuité des glaciers sur l'océan. Leur épaisseur peut dépasser les 400 m. Elles diffèrent des banquises qui résultent du gel de l'eau de mer. © Yukon White Light, Flickr, cc by nc nd 2.0

Le courant circumpolaire profond comme moteur de fonte

Le glacier Pine Island, que l'on trouve sur la partie ouest de l'Antarctique, fond de façon continue depuis que sa surveillance a été mise en place, dans les années 1970. La principale cause de sa disparition est liée à l'amincissement de la plateforme glaciaire, en raison d'incursions du courant océanique circumpolaire profond. Ce courant circulaire, plus chaud que l'eau de surface, afflue sur le plateau continental voisin et pénètre de plus en plus sous la plateforme glaciaire. L'insertion d'eau chaude est facilitée depuis que la plateforme s'est décrochée d'une crête sous-marine, laissant un couloir d'accès au courant océanique.

Si les incursions du courant circumpolaire chaud pilotent la fonte continue du glacier Pine Island, elles n'expliquent pas tout à fait sa variabilité annuelle. En 2009, l'équipe avait décelé un important volume à plus haute température que la moyenne de ce courant, sous l'étendue de glace, contribuant alors à la plus importante perte de masse du glacier jamais enregistrée. Toutefois, dans l'article, l'équipe de Pierre Dutrieux rapporte qu'en 2012, la contribution océanique à la fonte de la plateforme du glacier Pine Island était minimale. La thermocline s'enfonçait de 250 m de plus que la moyenne, préservant ainsi la glace du contact avec le courant circumpolaire profond.

La Niña versus le courant océanique circumpolaire

En surface, les vents dominants sont des vents d'ouest, circulaires. Mais en janvier 2012, l'équipe a enregistré un important accroissement des vents d'est, qui auraient provoqué un refroidissement de l'océan de surface, et donc approfondi la thermocline. Ces conditions seraient imputables aux très fortes conditions La Niña, dominantes durant plus d'un an dans le Pacifique équatorial. La variabilité climatique naturelle aurait donc piloté cette surprenante modification dans les échanges de chaleur océan-glace.

« La fonte du glacier en 2012 a été la plus basse jamais enregistrée. Cette énorme et inattendue variabilité contredit l'opinion largement répandue selon laquelle un réchauffement simple et stable de l'océan dans la région érode la calotte glaciaire de l'Antarctique Ouest. Ces résultats démontrent que la contribution de la calotte glaciaire sur le niveau de la mer est influencée par la variabilité climatique sur une large gamme d'échelles de temps », commente Pierre Dutrieux. L'étude met en lumière un point fondamental de climatologie. La fonte de ce glacier, comme sûrement tous les autres ayant une plateforme glaciaire sur l'océan, résulte d'une interaction complexe entre la variabilité océanique (ici le réchauffement de l'océan de surface), la géologie locale (ici le décrochement de la plateforme) et bien sûr la variabilité climatique (se manifestant dans ce cas par les changements de vents).

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