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Arctique : la banquise d’hiver résistera-t-elle jusqu’à la fin du siècle ?

Image d'illustration. Crédits : Flickr.

Même si l’océan arctique devenait libre de glace durant l’été et induisait une absorption croissante de rayonnement solaire par l’océan, la banquise continuerait tout de même à se reformer durant l’hiver pendant un certain temps. Aussi, on ne s’attend pas à une disparition complète des glaces arctiques durant ce siècle, même dans le cas d’un réchauffement marqué (IPCC, 2021, J. Screen, 2021). Comment expliquer ce phénomène ?

La banquise arctique est soumise au cycle saisonnier. Elle s’étend et s’épaissit entre l’automne et l’hiver, avant de se rétracter au printemps et en été lors de la saison de fonte. Toutefois, le changement climatique introduit un déséquilibre dans cette oscillation annuelle. En effet, la croissance de la banquise en saison froide ne compense plus la fonte en saison chaude, une réalité que retranscrit bien l’évolution du volume des glaces de mer sur les dernières décennies.

Formation des glaces de mer : deux types de croissance

De nombreux processus jouent sur l’évolution du volume des glaces de mer et les scientifiques se sont notamment intéressés à ceux impliqués dans la fonte puisque le déclin est beaucoup plus marqué en été qu’en hiver. Cependant, les processus qui assurent la formation de la banquise jouent un rôle tout aussi important. Par exemple, en fonction de la qualité de la reprise hivernale, la débâcle saisonnière pourra être préconditionnée de sorte à favoriser un recul majeur ou, au contraire, plus limité.

arctique glace
Évolution de la proportion de glace de mer de différents âges depuis 1985 en fin d’été. Glace saisonnière en bleu foncé, et pluriannuelle en bleu clair, vert, orange et rouge, cette dernière ayant quatre ans et plus. La tendance à la baisse du volume est évidente, les vieilles glaces (les plus épaisses) ayant presque disparu. Crédits : NSIDC.

Par ailleurs, il est bien connu qu’une couche de glace fine croît plus rapidement qu’une couche de glace épaisse. C’est le principe de la croissance thermodynamique. Il existe néanmoins une limite à l’épaisseur que peut atteindre la banquise par simple refroidissement radiatif au cours de l’hiver. On la situe habituellement autour de deux mètres. Il faut ajouter à cela le fait qu’une glace fine est également très mobile, capable de gagner plus facilement en épaisseur via des enchevêtrements par collisions. C’est le principe de la croissance dynamique.

Un mécanisme stabilisateur impliquant la formation de glace 

Dans un contexte de réchauffement où la couverture de banquise en fin d’été est de plus en plus fine et limitée, les mécanismes de formation décrits ci-dessus ne sont-ils pas augmentés ? Cette influence ferait ainsi office de rétroaction négative, c’est-à-dire qu’elle aurait un effet stabilisateur. En recoupant observations satellitaires et modélisations numériques, des chercheurs de la NASA et du NCAR ont étudié l’importance de cet effet, dont l’impact à l’échelle du bassin Arctique n’est pas facile à quantifier.

Selon leurs résultats, il apparaît que la rétroaction négative est bel et bien présente et se poursuivra encore quelques décennies, avec une hausse de la production hivernale jusqu’aux années 2050. Cela ne signifie pas que la banquise arctique va s’étendre ou se rétablir, seulement que ce mécanisme s’oppose à la tendance de fond orientée à la baisse. Passé cette date, la rétroaction est surpassée par l’influence du réchauffement de l’atmosphère et de l’océan qui retarde toujours plus l’embâcle à l’échelle du bassin.

La production de glace de mer hivernale serait alors de plus en plus réduite et l’Arctique transiterait progressivement vers un état où l’absence de glace gagne la nuit polaire, probablement au cours du siècle suivant. Ces résultats indiquent également qu’il est peu probable que le passage d’un Arctique saisonnièrement libre de glace à un Arctique libre de glace toute l’année se fasse de façon brutale et soit sujet à un effet de seuil. Cette conclusion est en accord avec celles du dernier rapport du GIEC publié en août 2021.