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La calotte groenlandaise est de plus en plus souvent “rongée” par la pluie, même en plein hiver !

Crédits : NASA ICE.

L’énorme masse glaciaire du Groenland est de plus en plus souvent altérée par la pluie, et ce aussi bien en été qu’en hiver selon une nouvelle étude publiée le 7 mars. Une tendance liée à la hausse des températures, et qui conduit à augmenter l’intensité ainsi que la fréquence des épisodes de fonte sur l’inlandsis.

La calotte du Groenland perd actuellement de la masse au rythme soutenu de 286 milliards de tonnes par an. Une valeur déduite des anomalies du champ de gravité terrestre par les satellites de la mission spatiale GRACE – un acronyme anglais pour Gravity Recovery And Climate Experiment.

La fonte à la surface de la calotte se trouve être le facteur dominant responsable de la perte observée sur les dernières années (environ 70 %). Une fusion qui tend à se présenter sous forme de « sursauts » durant lesquels la surface soumise au dégel croît rapidement. L’accélération de l’écoulement des glaciers périphériques vers l’océan contribue quant à elle à l’essentiel des pertes restantes.

Cependant, la compréhension scientifique des mécanismes déclencheurs des épisodes de fonte n’est pas satisfaisante. En particulier, les études antérieures se sont concentrées sur des analyses moyennées – sur une saison par exemple. Un manque qui a été comblé par une étude publiée le 7 mars dernier dans la revue européenne The Cryosphere.

calotte groenland fonte
Répartition spatiale des zones soumises aux épisodes de fonte en hiver (a, c) et en été (b, d) sur la calotte en % (J/J-1) indiquée par l’échelle de couleurs. Les deux vignettes du bas zooment sur la partie méridionale de l’île. Crédits : M. Oltmanns & al. 2019.

De la pluie au détriment de la neige

Dans leur papier, les auteurs ont identifié 313 événements de fonte rapide sur la période s’étendant de 1979 à 2012. En décortiquant les mécanismes impliqués, les chercheurs ont découvert qu’ils étaient initiés par des fluctuations météorologiques relativement brèves.

En plus d’apporter des températures positives sur une portion de l’île, la présence d’une dépression pilotant un flux de sud chargé de vapeur d’eau en direction de la calotte va augmenter la couverture nuageuse et la fraction de précipitations tombant sous forme liquide.

Il faut souligner que l’eau précipitée est plus efficace pour faire fondre la neige que la seule température de l’air. De plus, le regel partiel de l’eau de fonte ou de pluie qui se produit ultérieurement forme une pellicule de glace en surface – plus sombre que la neige. Un substrat capable d’absorber plus d’énergie solaire durant la saison chaude qui suivra. De toute évidence, il s’agit d’un point important. « S’il pleut en hiver, la glace deviendra plus vulnérable en été », indique Marco Tedesco, co-auteur de l’étude.

« Ces dépressions apportent de la pluie et démarrent des phénomènes de fonte qui persistent longtemps après le dégel initial », a déclaré Mike MacFerrin, glaciologue qui n’a pas participé à la présente étude.  « Un peu moins de neige et un peu plus de pluie peuvent avoir un impact significatif sur une zone donnée, et un événement de fonte précoce au printemps rend la saison de fonte d’été plus longue ».

Une évolution rapide pilotée par la hausse des températures

En outre, les scientifiques ont montré que le nombre moyen d’épisodes de fonte est passé de 2 à 12 en hiver sur la période 1988-2012. Si en été, aucune augmentation de la fréquence n’a été détectée, l’extension spatiale des épisodes a été multipliée par 2. Enfin, leur durée moyenne est passée de 2 à 3 jours en saison froide et de 2 à 5 en saison chaude entre le début et la fin de la période.

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Tendance et variabilité sur 1988-2012 dans a) le nombre d’épisodes de fonte, b) leur extension, et c) leur durée. La courbe rouge correspond à l’été et la bleue à l’hiver. Crédits : M. Oltmanns & al. 2019.

Au total, la fonte induite par la pluie a doublé en été et triplé en hiver. Une tendance principalement due au réchauffement de l’air et à ses conséquences sur la fraction des précipitations tombant sous forme liquide, ou sur le contenu atmosphérique en vapeur d’eau. En effet, on rappellera qu’entre 1988 et 2012, la température moyenne sur la calotte a augmenté de 3 °C en hiver et de quasiment 2 °C en été.

« La glace devrait gagner de la masse en hiver lorsqu’il neige, mais une partie croissante de ce gain par les précipitations est perdue par la fonte », précise Marilena Oltmanns, auteure principale de l’étude. Ainsi, la limite entre la zone de gain et de perte de masse remonte de plus en plus vers l’intérieur de l’inlandsis. Une évolution qui devrait s’accentuer dans les prochaines décennies à mesure que le climat continue de se réchauffer.

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