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Des conditions plus chaudes au pôle nord favoriseraient-elles la formation de banquise en hiver ?

Crédits : NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization.

Et si un océan Arctique plus chaud favorisait la production de glace en cours de saison hivernale ? Cela peut paraître paradoxal, mais l’existence de ce processus stabilisateur a bien été mise en évidence. Selon une étude publiée ce 4 octobre, cette stimulation de la formation de banquise en saison froide devrait encore se poursuivre quelques décennies, avant qu’elle ne soit surpassée par le réchauffement croissant de l’atmosphère et de l’océan.

La banquise arctique est soumise au cycle saisonnier : elle s’étend et s’épaissit en automne et en hiver, avant de se rétracter au printemps et en été durant la saison de fonte. Le changement climatique – particulièrement marqué au pôle nord – introduit toutefois un déséquilibre dans ce cycle annuel. La croissance de la banquise en saison froide ne compense plus la fonte au cours de la saison estivale. En témoigne l’évolution du volume de glace de mer sur les dernières décennies, présentée sous forme de graphique ci-dessous.

Évolution de la proportion de glace de mer de différents « âges » depuis 1985 à la fin de l’été. Glace saisonnière en bleu foncé, et pluriannuelle en bleu clair, vert, orange et rouge – cette dernière ayant 5 ans et plus. La tendance à la baisse du volume est évidente, les vieilles glaces – les plus épaisses – ayant presque disparu. Crédits : NSIDC.

De nombreux processus participent à l’évolution du volume de glace de mer en Arctique, et les chercheurs se sont notablement intéressés à ceux impliqués dans la fonte, étant donné que le déclin est beaucoup plus marqué en été qu’en hiver. Cependant, les processus de croissance intervenant dans la formation de banquise jouent un rôle tout aussi important. Par exemple, suivant la qualité de l’embâcle hivernale – mauvaise ou bonne -, la saison de débâcle qui suivra pourra être pré-conditionnée de sorte à favoriser un fort recul ou au contraire un recul plus limité. Le système présente de ce fait une certaine mémoire.

De plus, en ce qui concerne la formation de banquise, il est bien connu qu’une couche de glace fine croît plus rapidement qu’une couche de glace plus épaisse. C’est le principe de la croissance dite thermodynamique : il existe une limite à l’épaisseur que peut atteindre la banquise par simple refroidissement radiatif au cours d’un hiver – cette limite se situe vers les 2 mètres. Il faut ajouter à cela le fait qu’une glace plus fine est également plus mobile, capable de gagner en épaisseur plus facilement via des enchevêtrements par collisions – c’est le principe de la croissance dynamique.

Or, dans un contexte de réchauffement où la couverture de glace de mer en fin d’été est de plus en plus réduite et anormalement fine, sa formation au cours de l’automne et de l’hiver suivant ne serait-elle pas stimulée, tempérant les ardeurs de la perte de masse glaciaire ? Sur la base des quelques recherches ayant abordé le sujet, il s’avère que ce serait effectivement le cas. Ce mécanisme ferait ainsi office de rétroaction négative, c’est-à-dire qu’il a un effet stabilisateur – qu’on appelle parfois un effet tampon. Cependant, au vu des récents records de faible extension de glace atteints en pleine nuit polaire, certains chercheurs ont suggéré que cette rétroaction aurait déjà perdu de son efficacité.

En recoupant observations satellitaires et modélisations numériques, des chercheurs ont récemment évalué l’importance de cet effet, dont l’impact à l’échelle du bassin Arctique restait encore mal quantifié. Selon leurs résultats publiés ce 4 octobre, il apparaît que la rétroaction négative se poursuivra encore quelques décennies, avec une hausse de la production hivernale de glace de mer jusqu’à l’horizon 2050. Précisons que cela ne signifie pas que la banquise va s’étendre ou entamer une amélioration tendancielle, seulement que ce mécanisme lutte contre la tendance de fond fortement orientée à la baisse*.

Au-delà de l’horizon 2050, la rétroaction serait surpassée par l’influence des réchauffements atmosphérique et océanique. Ceux-ci retarderont et ralentiront toujours plus l’embâcle à l’échelle du bassin. La production de glace de mer hivernale serait alors de plus en plus réduite. « Ainsi, le mécanisme de rétroaction négative induisant une hausse de la croissance de la banquise ne semble pas être suffisant pour empêcher un Arctique libre de glace pour ce siècle », conclut l’étude.

Il fonctionne aussi dans le cas inverse, celui d’une tendance à l’excès de banquise en fin de saison de débâcle. La banquise anormalement épaisse et étendue ne sera pas favorable à une production rapide de glace au cours de l’embâcle. 

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