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Un océan Arctique plus chaud booste les chutes de neige sur les continents adjacents

Crédits : Tomonori Sato.

Une nouvelle étude montre que le réchauffement accéléré de la région Arctique provoque une augmentation des chutes de neige sur les continents adjacents durant l’automne et le début d’hiver, en particulier en Sibérie. Les résultats ont été publiés dans la revue npj climate and atmospheric science ce 24 novembre.

Lorsque l’on sort une bouteille d’eau congelée du frigo et qu’on l’expose à l’air ambiant, elle se couvre d’une petite couche de givre. Ainsi, le réchauffement de la bouteille s’associe temporairement à une augmentation de la quantité de glace. Bien qu’il soit plus complexe, un phénomène analogue se produit à l’échelle du système climatique comme l’a récemment montré une équipe de chercheurs des Universités d’Hokkaidō, de Mie et de Nagoya (Japon).

Une source croissante d’humidité à proximité de continents suffisamment froids

Au cours des dernières décennies, le réchauffement des hautes latitudes boréales, et en particulier de l’Arctique, a coïncidé avec une augmentation des précipitations neigeuses d’automne sur le nord de l’Eurasie. Dans leur étude, les scientifiques ont montré que ce gain était dû pour l’essentiel à un océan Arctique plus chaud et moins englacé. En effet, en dépit de leur réchauffement, les grandes masses continentales d’Amérique du Nord et de Sibérie restent suffisamment froides pour que les précipitations se produisent sous forme solide.

Par conséquent, le surplus d’eau évaporée au-dessus de l’océan polaire finit par retomber sous forme de neige plus au sud. La hausse des températures et le recul de la banquise à long terme induisent ainsi une augmentation des quantités de neige précipitées sur les continents adjacents, et notamment l’Eurasie, entre la fin de l’automne et le début de l’hiver. À partir du milieu de l’hiver, la progression des glaces de mer réduit considérablement le transfert d’humidité entre l’océan et l’atmosphère, ce qui limite la poursuite du processus.

chutes de neige
Tendance dans le contenu de l’air en vapeur d’eau (couleurs, en millimètre par décennie) et dans le transport d’humidité (flèches) depuis 1981, sur la période septembre-décembre. Crédits : Tomonori Sato & coll. 2022.

Des chutes de neige qui bénéficient surtout à la Sibérie

Jusqu’à présent, les études peinaient à retracer de façon quantitative la source du gain d’humidité. En effet, ce travail demande de faire appel à des algorithmes élaborés ainsi qu’à une grande puissance de calcul. Ici, les chercheurs ont tiré parti d’une approche hybride qui couple un modèle de transport atmosphérique à un jeu de contraintes observationnelles destiné à limiter la dérive des simulations et suivre avec précision le chemin parcouru par les parcelles d’air.

Les résultats montrent que les mers de Barents et de Kara constituent les zones où l’évaporation a le plus augmenté, suivies des mers des Tchouktches et de Sibérie orientale. Ensemble, ces étendues d’eau ceinturent le nord du continent eurasien. En présence de vents dominants de nord à nord-ouest, on comprend mieux pourquoi c’est surtout la Sibérie qui bénéficie du supplément d’évaporation. Les systèmes dépressionnaires qui circulent dans ce flux aspirent littéralement l’air arctique chargé de vapeur d’eau et le déversent en neige à l’intérieur du continent.

Avec la continuation du réchauffement, les chercheurs s’attendent à ce que le phénomène se poursuive, avant qu’il ne soit cependant rattrapé par la montée des températures qui, à terme, favorisera la pluie au détriment de la neige. « Nos résultats montrent l’importance de surveiller le transport d’humidité vers le sud pendant les saisons d’accumulation de neige, car il pourrait localement favoriser les tempêtes de neige à mesure que l’évaporation de l’océan Arctique augmentera dans le proche avenir », rapporte l’étude dans son résumé.