L’un des moyens utilisés par les scientifiques pour surveiller le changement climatique consiste à mesurer l’étendue de la banquise. L’étendue de la glace de mer est la zone de glace qui recouvre l’océan Arctique à un moment donné. La glace de mer joue un rôle important en réfléchissant la lumière du soleil dans l’espace, en régulant la température de l’océan et de l’air, en faisant circuler l’eau de l’océan et en maintenant les habitats des animaux.
Une image fixe visualisant la banquise arctique le 16 septembre 2021, lorsque la glace semblait atteindre son étendue minimale annuelle. À cette date, l’étendue de la glace était de 4,72 millions de kilomètres carrés (1,82 millions de milles carrés). Crédit : Studio de visualisation scientifique de la NASA
Nasa et le National Snow and Ice Data Center de Boulder, Colorado, utilisent des satellites pour observer l’étendue de la banquise. Au cours des dernières décennies, l’étendue de la banquise arctique a fortement diminué tout au long de l’année, en particulier à la fin de l’été lorsqu’elle atteint son minimum pour l’année. La glace de mer se forme pendant les mois froids d’hiver, lorsque l’eau de mer gèle en blocs massifs de glace flottante, puis fond partiellement pendant les mois chauds d’été. Ce cycle se répète chaque année.
Voici cinq faits pour vous aider à mieux comprendre la banquise arctique.
1. L’étendue de la banquise diminue
La NASA a suivi les étendues minimales (généralement en septembre) et maximales (généralement en mars) de la glace de mer depuis 1978. Bien que les chiffres exacts de l’étendue puissent varier d’une année à l’autre, la tendance générale est claire : l’Arctique perd de la glace de mer toute l’année.
En 2021, la glace de mer arctique était la 12e plus basse jamais enregistrée. Crédit : NASA Earth Observatory images de Joshua Stevens, utilisant les données du National Snow and Ice Data Center
“Au cours des 15 dernières années, nous avons vu les 15 étendues minimales de glace de mer les plus basses”, a déclaré le Dr Rachel Tilling, scientifique de la glace de mer à l’Université du Maryland et au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. “Chaque année, nous perdons une zone qui fait à peu près la taille de la Virginie-Occidentale.”
L’étendue minimale de la banquise arctique diminue maintenant à un rythme de 13,1% par décennie. Le rythme devrait s’accélérer en raison du réchauffement induit par le changement climatique et de la cycle de rétroaction glace-albédo. L’effet d’albédo décrit la capacité de la surface de la glace blanche à refléter la lumière du soleil liée à la Terre vers l’espace. La réorientation de l’énergie solaire loin de l’océan maintient l’eau de mer sous la glace plus froide. Lorsque la glace de mer fond, l’eau liquide de couleur plus foncée reste exposée pour absorber la lumière du soleil. Cette eau plus chaude fait ensuite fondre de la glace supplémentaire, créant le cycle de rétroaction glace-albédo.
2. La glace de mer aide à prévenir le réchauffement atmosphérique
La glace de mer agit comme une “couverture”, séparant l’océan de l’atmosphère, selon Tilling. En plus d’empêcher la lumière du soleil d’entrer, la glace de mer pièges chaleur existante dans l’océan, l’empêchant de réchauffer l’air au-dessus.
“La capacité de la glace à conserver la chaleur dans l’océan dépend non seulement de son étendue, mais aussi de son épaisseur”, a déclaré Tilling.
Chaque année, de la glace survit à la fonte estivale. Une fois que l’hiver arrive, plus d’eau gèle et elle devient plus épaisse et plus forte “glace pluriannuelle. ” Glace de première année est plus mince et plus susceptible de fondre, de se fracturer ou de même être emporté hors de l’Arctique. Avec plus de fonte de glace chaque année, il y a moins de glace récurrente et pluriannuelle. En conséquence, la banquise arctique est aussi jeune et mince qu’elle ne l’a jamais été, ce qui en fait une couverture moins efficace.
En travaillant à partir d’une combinaison d’enregistrements satellitaires et de données de sonar sous-marin déclassifiées, les scientifiques de la NASA ont construit un enregistrement de 60 ans de l’épaisseur de la banquise arctique. À l’heure actuelle, la banquise arctique est la plus jeune et la plus mince depuis que nous avons commencé à tenir des registres. Plus de 70 pour cent de la banquise arctique est maintenant saisonnière, ce qui signifie qu’elle pousse en hiver et fond en été, mais ne dure pas d’une année à l’autre. Cette glace saisonnière fond plus rapidement et se brise plus facilement, la rendant beaucoup plus sensible au vent et aux conditions atmosphériques. Crédit : NASA/Katy Mersmann
3. La glace de mer affecte la faune arctique au-dessus et au-dessous de l’eau
“Il y a un énorme écosystème qui est touché par les changements de la glace de mer”, a déclaré Tilling. À mesure que la glace de mer diminue, des animaux comme les renards arctiques, les ours polaires et les phoques perdent leur habitat.
Il y a aussi des effets sous la surface de la glace.
Au fur et à mesure que les cristaux de glace se forment au sommet de l’eau de mer, ils laissent du sel dans l’océan en dessous. Cette eau dense et salée peut couler au fond de l’océan. L’eau descendante à un endroit sera compensée par le mouvement ascendant dans d’autres, ce qui entraîne plus de eau riche en nutriments circulant vers la surface. Ces nutriments sont essentiels au phytoplancton microscopique, qui est ensuite consommé par les poissons et les animaux. Le cycle régulier de fonte et de congélation permet à la vie sous-marine de l’Arctique de prospérer, des algues aux épaulards.
4. La fonte des glaces de mer ne contribue pas grandement à l’élévation du niveau de la mer
Parce que la glace de mer se forme à partir de l’eau de mer sur laquelle elle flotte, elle se comporte un peu comme un glaçon dans un verre d’eau. Comme ce glaçon, qui ne modifie pas le niveau d’eau du verre lorsqu’il fond, la fonte de la banquise dans l’Arctique ne modifie pas considérablement le niveau de la mer. La fonte des glaces terrestres, par exemple des calottes glaciaires du Groenland ou de l’Antarctique, contribue à l’élévation du niveau de la mer. En effet, lorsque la glace terrestre fond, elle libère de l’eau qui était auparavant piégée sur la terre et s’ajoute à l’eau des océans.
Le Ice, Cloud and land Elevation Satellite-2 (ICESat-2) de la NASA fournira aux scientifiques des mesures de hauteur qui créeront un portrait global de la troisième dimension de la Terre, en recueillant des données pouvant suivre avec précision les changements de terrain, notamment les glaciers, la banquise et les forêts. Crédit : NASA/Ryan Fitzgibbons
5. Les satellites permettent à la NASA de surveiller la glace de mer
L’océan Arctique est un endroit difficile d’accès et d’étude. C’est pourquoi la NASA, la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), l’Agence spatiale européenne et d’autres se tournent vers le point de vue de l’espace pour recueillir des observations de la région. Deux types d’instruments sont généralement utilisés pour surveiller la glace de mer, a déclaré Tilling.
Le premier type est constitué d’instruments à micro-ondes passifs, qui suivent l’étendue dans le temps. UNE série de ces instruments à bord de satellites soutenus par la NASA, la NOAA, le département américain de la Défense et des partenaires internationaux, ont surveillé l’étendue de la banquise arctique depuis 1978 – plus de 40 ans.
“Les instruments à micro-ondes passifs mesurent l’émission de micro-ondes des surfaces”, a déclaré Tilling. Les émissions de micro-ondes se produisent naturellement et la signature de la banquise est différente de celle de l’eau, permettant aux scientifiques de localiser précisément les deux d’année en année.
Le deuxième type est constitué d’instruments altimétriques, qui peuvent être utilisés pour estimer l’épaisseur de la banquise. celui de la NASA Glace, nuages et altitude Satellite-2 (ICESat-2), lancé en 2018, utilise un laser pour mesurer la hauteur de la glace et la hauteur de l’eau. En utilisant les relations connues entre les deux mesures (quelle hauteur de glace au-dessus de la surface de l’eau correspond à la profondeur de la glace en dessous), les scientifiques peuvent calculer son épaisseur totale.
Les chercheurs continuent d’étudier l’Arctique pour en savoir plus sur les conséquences locales et mondiales de la diminution de la banquise.
“Notre planète est cet immense endroit interconnecté, et l’atmosphère est connectée à travers elle”, explique Tilling. « L’Arctique change si rapidement que nous ne savons même pas encore exactement comment les changements vont nous impacter. Tout ce que nous savons, c’est qu’ils le feront.
