Climat

La contribution des calottes glaciaires à l’élévation du niveau de la mer suit le pire scénario

Les pertes des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique, qui augmentent rapidement, sont parties pour suivre la fourchette supérieure des prévisions des modèles.

Le niveau de la mer a augmenté de 3,6 millimètres par an entre 2006 et 2015. C’est 2,5 fois le taux moyen de 1,4 millimètre par an observé pendant la majeure partie du XXe siècle. Il s’agit d’une élévation due à un ensemble de facteurs, principalement l’expansion thermique des océans, la fonte des glaciers et la perte de masse de l’Antarctique et du Groenland.

Depuis les années 1970 jusqu’à la dernière décennie environ, la fonte glaciaire et l’expansion thermique contribuaient à parts égales à l’élévation du niveau de la mer. Mais la fonte des glaciers de montagne et les pertes des calottes glaciaires se sont accélérées, prenant de plus en plus d’importance dans le bilan total.

Depuis que les calottes glaciaires sont surveillées par satellite (années 1990), la fonte de l’Antarctique a fait monter le niveau mondial de la mer de 7,2 mm, tandis que le Groenland a contribué à hauteur de 10,6 mm. L’évolution des inlandsis explique en partie pourquoi les dernières mesures montrent une élévation des océans du globe de 3,6 mm chaque année.

Une nouvelle étude parue dans la revue « Nature climate change » compare les observations de fonte des deux inlandsis aux modèles climatiques. L’article montre que la tendance récente à la fonte du Groenland et de l’Antarctique suit les pires scénarios modélisés dans le dernier rapport du GIEC.

En raison de l’augmentation de la température prévue au cours du XXIe siècle, les estimations moyennes mondiales d’élévation du niveau de la mer varient de 280 mm (28 cm) à 980 mm (0,98 mètres) d’ici 2100, selon les différents scénarios d’émissions de gaz à effet de serre. La contribution des deux calottes glaciaires dans ces modélisations se situe entre 4 et 420 mm. On peut voir ci-dessous les modélisations du rapport AR5 du GIEC, avec 28 cm pour la plage inférieure du scénario RCP 2.6 et 98 cm pour la plage supérieure du scénario RCP 8.5, le plus émetteur en CO2.

Hausse du niveau moyen mondial de la mer au cours du 21e siècle. Source : IPCC AR5.

Or, de 2007 et 2017, les observations par satellite montrent que les pertes totales des calottes glaciaires ont augmenté le niveau de la mer de 12,3 mm , ce qui est proche de la trajectoire de la plage supérieure du dernier rapport du GIEC (AR5) tablant entre 13,7 et 14,1 mm sur la période. Par plage supérieure, il faut entendre le 95e percentile, ce qui signifie les 5% de modélisations qui montrent l’élévation la plus élevée. Le graphique ci-dessous montre que les observations suivent le 95e percentile des modélisations du scénario RCP 8.5. Le graphique ci-dessous se concentre exclusivement sur la contribution des calottes de glace et ne représente donc pas la totalité de l’élévation de la mer.

Contribution des calottes glaciaires de l’Antarctique et du Groenland au niveau mondial de la mer selon IMBIE 1 (pointillés noirs) et projections AR5 entre 1992 et 2040 du scénario RCP8.5. D’après Thomas Slater et al, Nature Climate Change.

Le rythme d’élévation du niveau de la mer dû aux deux inlandsis est de 45% au-dessus des prévisions centrales (0,85 mm par an) des simulations AR5 pour la période 2007-2017. Les observations sont proches de la plage supérieure (1,39 mm par an).

Ces estimations liées aux calottes glaciaires prédisent une élévation du niveau de la mer supplémentaire de 145 à 230 mm (179 mm en moyenne) au-dessus des prévisions centrales d’ici 2100.

Jusqu’à récemment, le niveau mondial de la mer a augmenté en grande partie grâce à l’expansion thermique, le volume d’eau de mer augmentant à mesure qu’il se réchauffe. Mais au cours des cinq dernières années, la fonte des glaces des calottes glaciaires et des glaciers de montagne a dépassé l’expansion thermique en tant que principale cause de l’élévation du niveau de la mer.

La hausse observée est principalement le résultat de la dynamique des glaciers de l’Antarctique et du Groenland, mais aussi celui du bilan de masse de surface du Groenland. Le bilan de masse de surface n’inclut pas la masse perdue lorsque les glaciers vêlent les icebergs et fondent lorsqu’ils entrent en contact avec de l’eau de mer chaude.

La quasi-totalité de la glace perdue de l’Antarctique est provoquée par le réchauffement des océans faisant accélérer le flux de glace vers la mer. On parle donc ici de dynamique des glaciers. Dans toute la péninsule antarctique et dans l’ouest de l’Antarctique, le réchauffement océanique fait fondre la glace à la ligne d’échouage. C’est la zone située entre la partie où les glaces flottent et celle où elles reposent sur la terre, cruciale pour la stabilité des glaciers de l’Antarctique.

Dans la mer d’Amundsen, cela a entraîné une accélération des glaciers, un amincissement et une récession de la ligne d’échouage. L’eau profonde circumpolaire, qui est un élément clé du courant circumpolaire antarctique, attaque le dessous des plateformes de glace et la ligne d’échouage en s’écoulant à travers des creux sous-marins profonds

Les pertes cumulées dans la baie d’Amundsen (Antarctique de l’Ouest), la Péninsule antarctique, et Wilkes Land en Antarctique de l’Est représentent respectivement à 2130, 560 et 370 milliards de tonnes depuis 2002.

Mesure de la masse de glace en Antarctique par les satellites GRACE de la NASA. Crédit: NASA

Au Groenland, plus de la moitié des pertes de glace est due à la fonte de surface entraînée par la hausse des températures de l’air. Le reste est dû à l’augmentation du débit des glaciers, déclenchée par la hausse des températures océaniques.

Entre 2002 et 2019, le Groenland a perdu 4550 milliards de tonnes de glace, une moyenne de 268 milliards de tonnes par an. En 2019, les pertes ont atteint 600 milliards de tonnes sur une seule saison. L’été 2019 a été particulièrement chaud au Groenland, faisant fondre tous les coins de la calotte glaciaire. Les nouvelles données de GRACE-FO ne concernent pas seulement la fonte en surface mais le bilan de masse du Groenland dans son ensemble. Le bilan total inclut la masse perdue lorsque les glaciers vêlent les icebergs et fondent lorsqu’ils entrent en contact avec de l’eau de mer chaude.

Mesure de la masse de glace au Groenland par les satellites GRACE de la NASA. Crédit: NASA

2 réponses »

  1. Je n’argumenterai pas avec des études, mais il me semble que la dilatation thermique va progressivement devenir un élément insignifiant de l’élévation du niveau des océans. La réduction de la banquise arctique semble polariser certaines observations. Toutefois, nous savons très bien que l’enjeu de fonte des glaces sur une période très longue (500/1000 ans) s’évalue à environ 7 mètres.

    En revanche, avec un réchauffement, l’expansion de la banquise antarctique au delà de la moyenne décennale signifie principalement une modification de la structure de l’eau de mer, dans la mesure ou la salinité est plus faible, (fonte des glaciers) et la congélation, de fait, plus facile. Il est donc prévisible que pendant plusieurs années, la banquise antarctique soit relativement au dessus des moyennes, masquant un accroissement de l’énergie à ce niveau. Le continent froid perd de sa « froidure ». Passer de – 0°C à +0°C est un seuil. Je crains pour un avenir bien plus sombre et bien plus rapide qu’annoncé. L’enjeu : +50mètres en plus de … ans.

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  2. On doit donc s’attendre à une hausse de près de 1 mètre au cours du seul XXIème siècle. C’est beaucoup. Pour des deltas très peuplés (Nil, Gange…) ou les littoraux bétonnés (type côte est américaine et zones portuaires), ça va faire mal.

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