L’Arctique se réchauffe plus rapidement que toute autre chose sur Terre. La glace et la neige fondent et la banquise arctique s’amincit et recule. Cela signifie que les algues vivant au fond de la glace marine reçoivent plus de lumière solaire, ce qui entraîne une floraison estivale annuelle une fois qu’il y a suffisamment de lumière. Erebus, situé sur l’île de Ross en Antarctique (séparé du continent par McMurdo Sound), est le volcan actif le plus au sud de la Terre ; le deuxième plus haut du sixième continent – sa hauteur atteint 3794 mètres.
L’Antarctique a attiré de plus en plus l’attention du monde scientifique ces dernières années. On y observe divers phénomènes géologiques voire cosmiques importants pour la compréhension de la planète et de l’Univers. De plus, une activité volcanique vigoureuse se poursuit sur le sixième continent. On estime qu’il y a 138 volcans situés dans l’Antarctique occidental (l’une des deux régions principales, l’autre étant l’Antarctique oriental). La plupart d’entre eux sont en sommeil, mais une dizaine sont aujourd’hui actifs ; l’un d’eux est l’unique Erebus : une activité constante est observée depuis 1972.
Erebus, situé sur l’île de Ross (séparée du continent par McMurdo Sound), est le volcan actif le plus au sud de la Terre ; le deuxième plus haut du sixième continent – sa hauteur atteint 3794 mètres. Erebus est situé à l’intersection de failles de la croûte terrestre, c’est pourquoi c’est l’une des formations géologiques les plus actives de la planète. De puissantes émissions de gaz profonds, notamment d’hydrogène et de méthane, se produisent périodiquement à partir de failles qui, atteignant la stratosphère, détruisent l’ozone. Des recherches récentes menées par des scientifiques ont révélé que ces jets d’émission contiennent des cristaux d’or d’une taille ne dépassant pas 20 micromètres.
Le vent transporte de la poussière d’or sur de vastes distances. Ses traces se retrouvent dans l’air atmosphérique jusqu’à 1000 km de l’île. Pendant la journée, le volcan crache environ 80 grammes d’or, le coût d’un tel volume est d’environ 6 000 dollars, a rapporté PLANET TODAY.
L’Arctique se réchauffe plus rapidement que toute autre chose sur Terre. La glace et la neige fondent et la banquise arctique s’amincit et recule. Cela signifie que les algues vivant au fond de la glace marine reçoivent plus de lumière solaire, ce qui entraîne une floraison estivale annuelle une fois qu’il y a suffisamment de lumière. Grâce à des années de données satellitaires CryoSat sur l’épaisseur de la glace de mer, les scientifiques ont pu cartographier la lumière atteignant ces algues.
Les résultats montrent que depuis les années 1980, de vastes zones de glace arctique pourraient fleurir un mois plus tôt en raison de la diminution de la couverture de glace et de neige en raison du changement climatique. L’Arctique est à l’épicentre du changement climatique, se réchauffant quatre fois plus vite que partout ailleurs sur Terre.
L’océan Arctique a déjà subi d’énormes changements. La glace de mer qui couvrait autrefois de vastes étendues d’océan toute l’année est désormais devenue saisonnière, fondant et disparaissant de vastes zones pendant les mois d’été. Une grande partie de la glace restante s’amincit et l’épaisseur de la neige diminue.
Le réchauffement rapide de l’Arctique affecte l’écosystème marin, et pas seulement les ours polaires et les morses.
«À mesure que la glace et la neige s’amincissent, davantage de lumière pénètre dans la partie inférieure de la glace marine», a déclaré Julienne Strowe de l’Université du Manitoba et de l’Université du Colorado. “Ce changement de modèle de lumière peut affecter l’ensemble de l’écosystème marin, à commencer par les algues.”
Sur la surface inférieure de la glace, la pelouse d’algues s’étend chaque année. À l’instar du phytoplancton d’eau libre qui se développe pour couvrir de vastes étendues d’océan visibles depuis l’espace, les algues liées aux glaces fleurissent sur de vastes zones et soutiennent des réseaux alimentaires complexes.
Croissance d’algues de glace
Au fur et à mesure que les algues fleurissent, elles sont mangées par le zooplancton par le bas, qui nourrit ensuite divers animaux, notamment des poissons, qui nourrissent ensuite les phoques, puis les ours polaires.
Nous avons encore beaucoup à apprendre sur la façon dont le changement climatique affectera cet écosystème, c’est pourquoi les algues, les principaux producteurs de l’écosystème, constituent un excellent point de départ.
Cartographier cet objet depuis l’espace s’est avéré être une tâche difficile.
“Contrairement à l’océan, nous ne pouvons pas voir les algues à l’intérieur de la glace marine depuis l’espace”, explique Carly Campbell de l’Université de Tromsø. «Ce que nous pouvons faire, c’est commencer par évaluer la disponibilité de la lumière. La lumière collectée par les algues de glace pour créer des composés organiques grâce à la photosynthèse est un déterminant majeur de la productivité marine. Si nous pouvons cartographier la lumière atteignant les algues, nous pouvons avoir une idée du moment et de l’intensité de leur floraison.
Pour comprendre cela, vous devez connaître l’épaisseur de la glace et la quantité de neige qui s’y trouve. Une glace et une neige plus épaisses signifient que moins de lumière peut atteindre les algues sous la glace.
C’est là que CryoSat s’avère utile. À l’aide des données de Copernicus Sentinel-3 et de NASA ICESat-2, les scientifiques ont estimé l’épaisseur de la glace de mer Arctique au cours des 14 années d’orbite de CryoSat.
En utilisant des algorithmes pour comprendre la quantité de lumière qui pénètre dans la glace et la neige, et en utilisant des modèles pour prédire l’histoire de la couverture de neige et de glace, il a été possible de modéliser où et quand la prolifération d’algues pourrait commencer.
Les données de 2011 à 2022 ont montré que les régions du sud de l’Arctique connaîtraient des proliférations d’algues plus précoces, qui variaient d’une année à l’autre. La neige semble avoir été un facteur important. Le modèle a montré qu’une année 2017 particulièrement enneigée a entraîné une couverture neigeuse plus épaisse, ce qui a empêché la floraison sur de grandes surfaces en raison d’un éclairage insuffisant.
Puisque la neige semble être le principal facteur d’influence, les chercheurs ont examiné comment la réduction des niveaux de neige pourrait affecter la prolifération d’algues. Depuis les années 1980, l’épaisseur de la neige a diminué dans une grande partie de l’Arctique.
Après avoir modélisé les changements dans l’épaisseur de la neige de 1982 à 2018 et combiné ces données avec des estimations de la lumière pénétrant dans la glace, une image claire s’est dégagée. Le modèle suggère que dans les régions du sud, la prolifération d’algues pourrait commencer 15 jours plus tôt chaque décennie.
Il existe de nombreux autres facteurs. La structure des sédiments et de la glace modifiera la quantité de lumière qui traverse la neige et la glace. D’autres facteurs pouvant affecter la croissance des algues doivent également être pris en compte, ainsi que l’effet d’une disponibilité accrue de lumière.
Les algues associées à la glace ont tendance à être des habitants naturels de l’ombre. Lorsqu’ils sont exposés à davantage de lumière, ils peuvent produire différents sucres et graisses ou mourir à des moments différents. Tous ces aspects doivent être compris pour avoir une vision complète.
Glace de mer arctique enneigée
Cependant, la possibilité d’utiliser des mesures satellitaires pour dresser un tableau global du rayonnement photosynthétiquement actif sous la glace constitue un outil extrêmement utile pour soutenir d’autres méthodes de surveillance de l’écosystème arctique.
«Cette utilisation sans précédent des données satellitaires profite à notre connaissance de l’écosystème arctique en évolution rapide», a déclaré Julien. “Comprendre le rayonnement photosynthétiquement actif qui pénètre dans la glace de mer aidera des recherches plus larges à comprendre ce qui arrive exactement à la vie dans l’océan Arctique en raison du changement climatique.”
Étant donné que la neige est un facteur essentiel pour déterminer la profondeur avec laquelle la lumière du soleil pénètre dans la glace, une collaboration entre CryoSat et ICESat-2, connue sous le nom de Cryo2ice, devrait fournir des informations supplémentaires.
Les deux satellites s’aligneront presque simultanément au-dessus de l’Arctique au cours de l’hiver 2024, et les mesures combinées nous donneront notre meilleure estimation de la couverture neigeuse au-dessus de la glace à ce jour.
Grâce au radar CryoSat et aux instruments lidar ICESat-2 fonctionnant en tandem, nous aurons un aperçu de l’avenir de l’altimétrie des glaces. La mission Copernicus Polar Ice and Snow Topography Altimeter (CRISTAL) utilisera un radar à double fréquence pour cartographier avec précision la profondeur de la neige sur la glace de mer, poursuivant ainsi les enregistrements satellite de la glace polaire jusque dans les années 2030.
“Après 14 ans, c’est formidable de voir que CryoSat continue de trouver de nouvelles applications”, déclare Tommaso Parrinello, responsable de la mission CryoSat. « Les changements rapides qui se produisent dans l’Arctique auront des conséquences considérables qui nous affecteront tous.
La conservation des enregistrements satellitaires à long terme est essentielle pour nous permettre de les comprendre et de naviguer dans l’avenir. J’ai hâte de voir les résultats de la collaboration Cryo2ice dans les mois et années à venir, ainsi que la mission CRISTAL qui maintiendra les enregistrements climatiques au-delà de CryoSat.
En 2021, une expédition au large de la côte nord glaciale du Groenland a découvert une île qui s’est avérée jusqu’alors inexplorée. Elle était petite et graveleuse, et a été déclarée candidate au titre de masse continentale connue la plus septentrionale du monde. Les découvreurs l’ont baptisée Kekertak Avanarlek, ce qui signifie «l’île la plus au nord» en groenlandais. Au cours de la dernière décennie, plusieurs autres petites îles ont été découvertes au nord du cap Morris Jesup, la pointe nord du Groenland, mais ont ensuite disparu. Certains scientifiques ont suggéré qu’il s’agissait de fragments de côtes rocheuses transportés par la glace marine.
Mais lorsqu’une équipe de géomètres suisses et danois s’est rendue vers le nord pour enquêter sur le phénomène des «îles fantômes», ils ont découvert quelque chose de complètement différent. En septembre 2022, ils ont annoncé leurs découvertes : ces îles insaisissables sont en réalité de gros icebergs reposant sur les fonds marins. Ils provenaient probablement d’un glacier voisin recouvert de graviers suite à des glissements de terrain.
Ce n’était pas le premier cas de ce type dans l’Arctique, lorsque les chercheurs modifiaient les cartes de la région. Comme nous le raconte The Conversation, il y a près de cent ans, en 1931, une expédition aérienne innovante à bord du dirigeable Graf Zeppelin a redessiné les cartes de vastes zones de la mer de Barents. Au cours du voyage de cinq jours, l’expédition a traversé la mer de Barents au nord jusqu’à 82°N, puis a parcouru des centaines de kilomètres à l’est avant de retourner vers le sud-ouest. Les zones de haute latitude survolées par Graf Zeppelin étaient incroyablement isolées. L’expédition polaire a confirmé l’existence de la Terre François-Joseph, mais elle a également montré que les cartes dressées par les premiers explorateurs de l’Extrême-Arctique présentaient des défauts frappants. Les membres de l’expédition ont également découvert 6 nouvelles îles, modifié les côtes de nombreuses autres, voire même effacé celles-ci des cartes géographiques.
Les climatologues et les océanographes ont découvert qu’une élévation anormalement rapide du niveau de la mer dans certaines régions du nord-ouest de l’Atlantique est associée à une augmentation des températures dans les eaux profondes entrant dans l’Atlantique depuis la côte de l’Antarctique. TASS le rapporte en référence au service de presse de l’Université de Miami.
Les résultats des observations soulignent que les activités humaines affectent même les régions les plus éloignées et les plus inaccessibles de l’océan mondial. Des facteurs anthropiques ont influencé l’interaction entre deux zones de l’Atlantique, distantes de plusieurs milliers de kilomètres, et l’une d’elles est située à plusieurs kilomètres de profondeur.
Les chercheurs sont arrivés à cette conclusion en analysant les données collectées entre 2000 et 2020 par des bouées profondes installées au fond de l’océan Atlantique dans ses régions tropicales à plusieurs milliers de mètres de profondeur. Ces systèmes suivent le mouvement des courants profonds qui font partie de la circulation méridionale atlantique. C’est ce que les scientifiques appellent un immense système fermé de courants qui couvre tout l’océan Atlantique et joue un rôle clé dans l’échange d’eau entre ses couches superficielles et profondes. Ces dernières années, les océanographes et les climatologues ont commencé à craindre que le ralentissement de ce «tapis roulant» de courants dû au réchauffement climatique n’entraîne des changements radicaux dans les transferts de chaleur et d’eau dans les océans du monde.
L’analyse a indiqué que la vitesse de déplacement de la partie profonde de la circulation méridionale atlantique a ralenti d’environ 12 % au cours des deux dernières décennies. Ce ralentissement est dû au fait que l’augmentation rapide des températures dans les régions circumpolaires de la Terre empêche les eaux chaudes au large des côtes de l’Antarctique de se refroidir et de sombrer dans les profondeurs, d’où ces courants liquides froids se dirigent vers l’équateur et l’Atlantique Nord.
L’affaiblissement du transport par eau à grande profondeur a conduit au réchauffement des eaux profondes de l’Atlantique de plusieurs millièmes de degré Celsius, ce qui a entraîné une élévation anormalement rapide du niveau de la mer au large de la côte est de l’Amérique du Nord en raison des phénomènes thermiques expansion de l’océan. L’affaiblissement ultérieur des courants froids de l’Antarctique accélérera encore le réchauffement des profondeurs de l’Atlantique, rendant encore plus visible la croissance de la mer au large des côtes des États-Unis, du Mexique et des Caraïbes.
Les climatologues ont découvert qu’une réduction record de la superficie des glaces de mer au large des côtes de l’Antarctique, enregistrée en 2023, a entraîné des changements pratiquement irréversibles dans l’état de la couverture de glace dans tout l’Antarctique. Ces changements auront un impact significatif sur l’état des écosystèmes de la région polaire sud, rapporte TASS citant le service de presse du British Antarctic Survey (BAS).
L’étendue de la glace marine en Antarctique ne se rétablira pas complètement, même au cours des deux prochaines décennies. Ce déclin à long terme de la superficie aura un impact considérable sur la météo locale et mondiale, ainsi que sur les écosystèmes uniques de l’océan Austral, y compris la santé des populations de baleines et de manchots.
Les scientifiques sont arrivés à cette conclusion dans le cadre de calculs dans lesquels ils tentaient de reproduire le retrait record des glaciers de l’Antarctique survenu l’hiver dernier. Dans le cadre de ce phénomène, la calotte glaciaire du pôle Sud a rétréci d’environ 2,5 millions de mètres carrés. km par rapport aux saisons hivernales précédentes, ce qui est comparable en superficie à plusieurs grands pays européens.
Une réduction aussi forte et soudaine de la superficie de la couverture de glace de l’Antarctique, qui a interrompu les tendances à long terme d’augmentation de la superficie de la glace de l’Antarctique, a obligé les scientifiques à étudier en détail toutes les circonstances associées à ce record climatique. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé 18 modèles climatiques terrestres différents pour analyser comment divers facteurs climatiques naturels et artificiels affectaient l’étendue de la glace au pôle Sud de la planète.
Les calculs effectués par les scientifiques ont indiqué que la réduction de la superficie de la glace de mer l’année dernière était un événement extrêmement improbable – ses analogues n’auraient pu se produire qu’une fois tous les 2,6 mille ans, en tenant compte de toutes les fluctuations climatiques possibles à court et à long terme. Pour cette raison, les scientifiques pensent que ce retrait des glaces était associé au réchauffement climatique anthropique, qui augmentait d’environ 4 à 5 fois la probabilité d’une réduction aussi importante de la couverture de glace.
De plus, les calculs effectués par les scientifiques indiquent que cet événement entraînera des changements à très long terme dans l’apparence de la couverture de glace de l’Antarctique, puisque les zones de glace de mer disparues en 2023 ne seront pas restaurées même après plusieurs décennies. Cela pourrait entraîner des changements radicaux dans l’état du climat, des conditions météorologiques et des écosystèmes dans les régions circumpolaires méridionales de la Terre, ont conclu les chercheurs.
Une équipe de scientifiques affirme que l’eau de mer s’écoulant sous le glacier Thwaites de l’Antarctique et s’infiltrant dans ses crevasses contribue à faire fondre l’énorme formation de glace. Ces zones du glacier pourraient être soumises à une «fonte intense» à cause des eaux chaudes des océans provoquées par le changement climatique, ce qui pourrait entraîner une élévation encore plus rapide du niveau de la mer dans le monde.
“Le problème est que nous sous-estimons le rythme du changement des glaciers, qui pourrait avoir des conséquences dévastatrices sur les communautés côtières du monde entier”, a déclaré Christine Dow, professeur à l’Université de Waterloo au Canada et co-auteur de l’étude communiqué de presse.
Cependant, les chercheurs affirment que des travaux supplémentaires sont nécessaires pour comprendre pleinement l’impact de l’eau chaude sous la calotte glaciaire.
Avec environ 80 milles de diamètre, Thwaites est le glacier le plus large du monde et a à peu près la taille de la Floride. Il a été surnommé le «glacier de la fin du monde» en raison de l’impact catastrophique de sa fonte sur l’élévation du niveau de la mer à l’échelle mondiale.
Selon l’International Thwaites Glacier Collaboration, le glacier Thwaites perd environ 50 milliards de tonnes de glace chaque année, ce qui représente environ 4 % de l’élévation totale du niveau de la mer dans le monde. Selon une estimation, la perte totale du glacier Thwaites pourrait entraîner une élévation du niveau moyen de la mer à l’échelle mondiale de plus de deux pieds et, dans certaines régions des États-Unis, un niveau de la mer encore plus élevé.
Dans une étude publiée lundi dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, une équipe de glaciologues a utilisé les données radar collectées entre mars et juin de l’année dernière par le programme satellite commercial finlandais ICEYE pour mieux comprendre ce qui se passe sous la surface des glaciers.
Ils ont découvert que l’eau de mer entre et sort du glacier au gré des marées, se mélangeant à l’eau douce, mais qu’une partie de cette eau océanique chaude se déplace également profondément sous la calotte glaciaire, passant par des «canaux naturels» ou s’accumulant «dans des cavités» et finissant par se retrouver enfermé
“Il y a des endroits où l’eau est presque sous la pression de la glace sus-jacente, il suffit donc d’un peu plus de pression pour pousser la glace”, a déclaré Eric Rigno, professeur de sciences du système terrestre à l’Université de Californie à Irvine. auteur principal de l’étude. “L’eau se comprime alors suffisamment pour soulever une colonne de glace de plus d’un demi-mile d’épaisseur.”
L’eau de mer salée près du pôle Sud a un point de congélation plus bas (28 degrés Fahrenheit) que l’eau douce, ce qui pourrait contribuer davantage à la fonte des glaciers.
Dow a suggéré qu’une modélisation supplémentaire de la calotte glaciaire pourrait aider les scientifiques à mieux comprendre ce qui se passe sous ces grands glaciers et à développer une chronologie plus précise de l’élévation prévue du niveau de la mer dans le monde.
Les zones de neige fondante géante constituent une nouvelle menace pour la glace de l’Antarctique, selon une étude. Les zones humides pourraient provoquer la fissuration ou l’effondrement d’un plus grand nombre de plates-formes de glace, entraînant une élévation plus rapide du niveau de la mer.
Une nouvelle analyse détaillée des images satellite de la NASA montre qu’il y a beaucoup plus d’eau de fonte sur les plates-formes de glace de l’Antarctique qu’on ne le pensait auparavant, en grande partie dans de vastes zones de neige fondante qui n’ont pas encore été soigneusement cartographiées. Les nouvelles informations aideront à déterminer dans quelle mesure les étagères sont vulnérables à la fissuration et à la désintégration, selon une équipe internationale de scientifiques qui ont publié leurs conclusions dans Nature Geoscience cette semaine.
Le réchauffement d’origine humaine signifie que davantage d’eau de fonte se forme à la surface des plates-formes de glace, qui sont des extensions flottantes des glaciers géants de l’Antarctique. Lorsque les plates-formes de glace s’effritent et s’effondrent, cela peut accélérer l’écoulement des glaces terrestres dans la mer et augmenter le taux d’élévation du niveau de la mer.
Plus tôt cette semaine, une autre étude publiée dans la même revue a également montré la vulnérabilité croissante des plates-formes de glace de l’Antarctique à la fonte par le bas, avec des résultats suggérant que le réchauffement des océans est susceptible de conduire à une «fonte incontrôlée».
Cependant, jusqu’à présent, il était difficile de cartographier avec précision les zones de neige fondante, car elles sont difficiles à distinguer des zones environnantes, explique l’auteur principal Rebecca Dell, glaciologue au Scott Polar Research Institute de l’Université de Cambridge.
L’effondrement du glacier Larsen B, situé le long de la péninsule Antarctique, a stupéfié les scientifiques des glaces et a contribué à renforcer la confiance dans le fait que le réchauffement climatique est susceptible de provoquer davantage d’événements de ce type. Des recherches ultérieures ont montré qu’une augmentation supplémentaire de 0,5 degré Celsius de la température moyenne de la Terre pourrait pousser les plates-formes de glace de l’Antarctique au-delà du point de non-retour.
Elle a déclaré que la nouvelle étude suggère qu’il pourrait y avoir plus d’eau à la surface des plates-formes de glace que ce qui était estimé précédemment sur la base d’études portant uniquement sur les lacs.
La neige fondante nouvellement cartographiée a d’autres implications pour l’avenir des plates-formes de glace, a ajouté Dell. Parce que la neige fondante et les lacs sont moins blancs que la neige ou la glace, ils absorbent plus de chaleur du soleil, ce qui fait fondre davantage de neige. Cette fonte supplémentaire n’est actuellement pas prise en compte dans les modèles climatiques, ce qui peut conduire à des sous-estimations de la fonte des calottes glaciaires et de la stabilité des plateformes glaciaires. Certains chercheurs commencent également à étudier l’eau de fonte à la surface des calottes glaciaires et des glaciers terrestres, en plus des plates-formes de glace flottantes.
«Le terme «groenlandisation de l’Antarctique» est souvent utilisé de nos jours», a-t-elle déclaré. “Au Groenland, nous voyons beaucoup plus d’eau de fonte au-dessus des calottes glaciaires, et nous savons que lorsqu’elle s’écoule vers le fond, elle peut modifier la vitesse d’écoulement de la calotte glaciaire du Groenland à mesure qu’elle se déplace vers la mer.”
Les calottes glaciaires terrestres de l’Antarctique ne fondent actuellement pas autant que les plates-formes de glace flottantes ou que celles du Groenland, mais cela changera probablement avec la poursuite du réchauffement, a-t-elle déclaré.
Même une légère augmentation de la température des océans du monde peut entraîner une brusque accélération de la fonte des glaciers de l’Antarctique, écrivent les scientifiques britanniques Alexander Bradley et Ian Hewitt dans un article paru dans la revue scientifique Nature Geoscience.
“Nous avons découvert que la hausse des températures des océans pourrait conduire à un point de bascule, après quoi l’eau des océans s’infiltrerait dans la calotte glaciaire de manière incontrôlée par une fonte imparable”, indique le journal.
Les scientifiques expliquent que le réchauffement de l’eau de mer, qui fait fondre progressivement le glacier et pénètre sous le bouclier, entraînera tôt ou tard une submersion très rapide des vides dans la glace et une forte augmentation du taux de fonte. Mais il est extrêmement difficile de prédire l’apparition d’un tel «point de basculement» pour le glacier, notent-ils.