Au cours des dernières décennies, la glace de mer arctique a diminué encore plus vite que ne le prévoyaient la plupart des modèles. Quelle est la part de l’effet de serre anthropique et celle de la variabilité naturelle ? Jusqu’à présent, on ne savait pas exactement dans quelle proportion jouaient ces deux facteurs. D’après une étude publiée dans Nature Climate Change, le réchauffement climatique anthropique est bien le facteur le plus important mais la variabilité naturelle compte pour un bon tiers au moins.

Le réchauffement climatique anthropique est le facteur décisif  de la fonte de la glace de mer arctique. Avec un rythme de réchauffement deux fois supérieur à celui du reste du globe, cela peut sembler une évidence. Cela signifie-t-il que la variabilité naturelle n’a plus qu’un rôle mineur ? Non, d’après une nouvelle étude parue dans Nature Climate Change sous la direction de Qinghua Ding (University de California Santa Barbara) : ces 20 dernières années, la variabilité naturelle aurait aussi contribué de manière significative au retrait de la banquise.

Extension de la glace de mer arctique (moyenne en gris). Source : NSIDC.

Les modèles explorés par les scientifiques leur ont permis d’étudier comment la circulation atmosphérique estivale (juin-juillet-août) affectait l’extension de la  glace de mer en septembre (au moment où elle atteint son niveau le plus bas). Les chercheurs se sont focalisés sur la température, l’humidité et la rayonnement descendant de grande longueur d’onde, des paramètres qui sont affectés par la circulation atmosphérique et qui peuvent modifier la concentration de glace de mer.

Il s’avère que la pression atmosphérique plus élevée et un air réchauffé ont favorisé un surplus d’humidité, affectant la glace de mer arctique en septembre. Une évolution responsable d’environ 60% de la perte dans l’océan Arctique depuis 1979. Une partie de ce changement étant liée au changement climatique, l’étude conclut ainsi que 30-50% de la baisse observée depuis 1979 est imputable aux variations naturelles.

L’étude montre le lien entre pression atmosphérique, température, vapeur d’eau, rayonnement descendant de grande longueur d’onde et concentration de glace de mer. Avec la pression atmosphérique élevée, on trouve moins de nuages en haute et en moyenne altitude mais légèrement plus de nuages de bas niveau au Groenland et dans le centre de l’Arctique, un facteur clé  pour expliquer les variations climatiques dans cette région.

Les chercheurs pensent pouvoir dire que ce phénomène est principalement dû à la variabilité naturelle et non une rétroaction de la perte de glace elle-même car les simulations réalisées ne montrent pas d’impact important sur la circulation atmosphérique.

Cette perturbation serait due au déferlement d’ondes de Rossby émanant du Pacifique tropical. On aurait donc une téléconnection entre le Pacifique et le Groenland/Arctique canadien.

D’autres études ont déjà ces dernières années pointé l’influence du Pacifique sur l’Arctique. C’est le cas d’un article publié en 2016 par Jennifer Francis et James Screen dans Nature Climate Change : l’impact de la glace de mer sur les températures hivernales serait en effet plus important lorsque  l’oscillation décennale du Pacifique est dans sa phase négative.

Extension de la glace de mer en septembre avec moyenne 1981-2010 (ligne orange). Source : NSIDC.

L’étude de Qinghua Ding ne conteste pas qu’il puisse y avoir un impact de la perte de la glace de mer sur la circulation atmosphérique mais conclut que celui-ci est modeste en été. C’est plutôt l’inverse qui s’est produit : la circulation arctique aurait contribué de manière significative à la perte de la glace de mer depuis 1979.

A long terme, la variabilité interne naturelle sera submergée par l’augmentation des gaz à effet de serre. En attendant, il est difficile de prévoir à moyen terme ce qui va se passer à l’avenir dans l’océan Pacifique tropical. Il pourrait rester dans sa phase actuelle ou entrer dans une phase opposée, provoquant la création d’un centre de basse pression sur les mers arctiques. Un tel revirement ralentirait temporairement la perte de glace de mer due à l’augmentation des gaz à effet de serre.