Une étude collaborative a révélé que les glaciers périphériques du Groenland reculent à un rythme sans précédent, le retrait au 21e siècle étant deux fois plus rapide qu’au 20e siècle. Ce changement rapide, lié au changement climatique, a été révélé grâce à une combinaison d’images satellitaires et aériennes historiques.
Les nouvelles découvertes sont omniprésentes, même parmi les glaciers les plus septentrionaux de la Terre.
- Une nouvelle étude documente l’évolution des glaciers périphériques du Groenland entre 1890 et 2022
- À l’aide d’images satellite et d’archives uniques de photos aériennes historiques, les chercheurs ont dressé à ce jour l’image la plus complète des glaciers périphériques du Groenland.
- Des chercheurs ont découvert que le retrait des glaciers s’est considérablement accéléré au 21e siècle.
Une des 200 000 photos collectées par des pilotes danois (sur des avions à cockpit ouvert) du littoral du Groenland. Crédit : Archives nationales danoises
Retrait généralisé et rapide des glaciers du Groenland
Les milliers de glaciers périphériques du Groenland sont entrés dans un nouvel état généralisé de retrait rapide, un Université du nord-ouest et une étude de l’Université de Copenhague a révélé.
Pour évaluer l’ampleur du retrait des glaciers, l’équipe de recherche a combiné des images satellite avec des photographies aériennes historiques du littoral du Groenland, parsemé de milliers de glaciers séparés de l’immense calotte glaciaire centrale de l’île. Grâce à ces données uniques, les chercheurs ont documenté les changements intervenus dans la longueur de plus de 1 000 glaciers du pays au cours des 130 dernières années.
Une des 200 000 photos collectées par des pilotes danois (sur des avions à cockpit ouvert) du littoral du Groenland. Crédit : Archives nationales danoises
Retraite accélérée au 21e siècle
Bien que les glaciers du Groenland aient connu un retrait au cours du siècle dernier, le rythme de leur retrait s’est rapidement accéléré au cours des deux dernières décennies. Selon l’effort de collaboration pluriannuel entre les États-Unis et le Danemark, le rythme du retrait des glaciers au cours du 21e siècle est deux fois plus rapide que celui du 20e siècle. Et malgré la diversité des climats et des caractéristiques topographiques du Groenland, les découvertes sont omniprésentes, même parmi les glaciers les plus septentrionaux de la Terre.
Les résultats soulignent la sensibilité de la région à la hausse des températures due au changement climatique d’origine humaine.
L’étude a été récemment publiée dans la revue Changement climatique.
Une photo aérienne du littoral du Groenland tirée des archives. Pour comprendre l’évolution des glaciers périphériques du Groenland au fil des décennies, les chercheurs ont numérisé des milliers de photographies aériennes sur papier prises à partir d’avions à cockpit ouvert et collecté des images provenant de plusieurs satellites. Crédit : Laura Larocca
« Notre étude place le récent retrait des glaciers périphériques dans les diverses zones climatiques du Groenland dans une perspective d’un siècle et suggère que leur taux de retrait au 21e siècle est largement sans précédent sur une échelle d’un siècle », a déclaré Laura Larocca, la première auteure de l’étude. « La seule exception majeure possible concerne les glaciers du nord-est du Groenland, où il semble que l’augmentation récente des chutes de neige pourrait ralentir le retrait. »
Importance de ralentir le réchauffement climatique
L’étude révèle que le changement climatique explique le retrait accéléré des glaciers et que les glaciers du Groenland réagissent rapidement aux changements de température. Cela souligne l’importance de ralentir le réchauffement climatique.
« Nos activités au cours des deux prochaines décennies affecteront grandement ces glaciers. Chaque augmentation de température compte vraiment », a déclaré Larocca.
Une photo aérienne du littoral du Groenland provenant des Archives nationales danoises. Pour comprendre l’évolution des glaciers périphériques du Groenland au fil des décennies, les chercheurs ont numérisé des milliers de photographies aériennes sur papier prises à partir d’avions à cockpit ouvert et collecté des images provenant de plusieurs satellites. Crédit : Laura Larocca
Méthodologie unique de collecte de données
« Ce travail est basé sur de vastes analyses d’images satellite et la numérisation de milliers de photographies aériennes historiques – certaines prises lors des premières expéditions de cartographie du Groenland à partir d’avions à cockpit ouvert », a déclaré Yarrow Axford de Northwestern, auteur principal de l’étude. « Ces vieilles photos étendent l’ensemble de données avant l’ère des satellites, lorsque les observations généralisées de la cryosphère sont rares. Il est tout à fait extraordinaire que nous puissions désormais fournir des enregistrements à long terme pour des centaines de glaciers, ce qui nous donne enfin l’opportunité de documenter la réponse des glaciers du Groenland au changement climatique sur plus d’un siècle.
Axford est professeur William Deering de sciences géologiques au Weinberg College of Arts and Sciences de Northwestern. Lorsque la recherche a commencé, Larocca était titulaire d’un doctorat. candidat dans le laboratoire d’Axford. Maintenant, Larocca est un NOAA Boursier postdoctoral sur le climat et le changement global hébergé à la Northern Arizona University. Elle rejoindra la School of Ocean Futures de l’Arizona State University en tant que professeur adjoint en janvier 2024.
Une photo aérienne du littoral du Groenland provenant des Archives nationales danoises. Pour comprendre l’évolution des glaciers périphériques du Groenland au fil des décennies, les chercheurs ont numérisé des milliers de photographies aériennes sur papier prises à partir d’avions à cockpit ouvert et collecté des images provenant de plusieurs satellites. Crédit : Laura Larocca
Focus sur les glaciers périphériques
Bien que les effets du changement climatique sur le Groenland soient bien étudiés, la plupart des chercheurs se concentrent sur la calotte glaciaire du Groenland, qui couvre environ 80 % du pays. Mais les fluctuations des glaciers périphériques du Groenland – les plus petites masses de glace distinctes de la calotte glaciaire qui parsème le littoral du pays – sont largement peu documentées, en partie à cause du manque de données d’observation.
Avant le lancement des satellites d’observation de la Terre dans les années 1970, les chercheurs ne comprenaient pas pleinement comment les changements de température affectaient les glaciers du Groenland. Il n’existait tout simplement pas de dossiers d’observation répandus et détaillés – du moins c’est ce que pensaient les chercheurs. Une avancée majeure s’est produite il y a environ 15 ans lorsque des photographies aériennes oubliées depuis longtemps du littoral du Groenland ont été redécouvertes dans un château à l’extérieur de Copenhague. Désormais conservées dans les Archives nationales danoises, les images ont permis à l’auteur principal de l’étude, Anders Bjørk, professeur adjoint à l’Université de Copenhague, de commencer à construire l’histoire des glaciers.
« À partir des années 1930, des pilotes danois vêtus de combinaisons en fourrure d’ours polaire se sont lancés dans des campagnes de cartographie aérienne du Groenland et ont fini par collecter plus de 200 000 photos du littoral de l’île », a déclaré Larocca. « Ils ont également involontairement capturé l’état des glaciers périphériques du Groenland. »
Photo du Groenland, prise lors d’un voyage de recherche sur le terrain par des chercheurs de la Northwestern University. Crédit : Laura Larocca
Effort considérable dans le traitement des données
Dans des études précédentes, Bjørk et ses collaborateurs ont numérisé et analysé des photos pour étudier 361 glaciers dans les régions du sud-est, du nord-ouest et du nord-est du Groenland. Dans la nouvelle étude, Larocca, Axford et leur équipe ont ajouté des enregistrements pour 821 glaciers supplémentaires dans les régions du sud, du nord et de l’ouest et ont étendu les enregistrements de Bjørk jusqu’à nos jours.
Dans le cadre de cet effort, l’équipe a numérisé des milliers de photographies aériennes sur papier prises à partir d’avions à cockpit ouvert et collecté des images provenant de plusieurs satellites. Les chercheurs ont également supprimé la distorsion du terrain et utilisé des techniques de géoréférencement pour placer les photos aux bons endroits sur Terre.
« Il n’existe pas vraiment de processus automatisés pour numériser toutes ces photos », a déclaré Larocca, qui a lancé le projet en 2018. « Un projet comme celui-ci nécessite beaucoup de personnes et beaucoup de travail manuel pour numériser et numériser toutes ces images analogiques. Photos. Ensuite, nous avons dû effectuer un gros travail de prétraitement avant de réaliser nos mesures.
Photo du Groenland actuel, prise lors d’un voyage de recherche sur le terrain par des chercheurs de l’Université Northwestern. Crédit : Laura Larocca
Indices historiques et découvertes récentes
Larocca, Axford et leur équipe ont également prolongé les enregistrements plus loin dans le temps en exploitant des indices cachés dans le paysage. Lorsque les glaciers grossissent puis reculent, ils laissent derrière eux une moraine terminale (sédiments transportés et déposés par un glacier, souvent sous la forme d’une longue crête). La localisation de ces moraines a permis aux chercheurs de cartographier les étendues de glaciers plus anciennes avant que les pilotes ne prennent leurs premières photos de survol au début des années 1930.
En utilisant comme référence les images de la fin du XXe siècle, Larocca, Axford et leur équipe ont également calculé le pourcentage de longueur perdue par les glaciers au cours des 20 dernières années. Ils ont constaté qu’en moyenne, les glaciers du sud du Groenland ont perdu 18 % de leur longueur, tandis que les glaciers des autres régions ont perdu entre 5 et 10 % de leur longueur au cours des 20 dernières années.
Implications plus larges de la fonte des glaciers
À mesure que les températures mondiales augmentent, il est devenu plus impératif que jamais de mieux comprendre comment la fonte des glaciers affectera la montée du niveau de la mer et les sources fiables d’eau douce.
« Les glaciers périphériques ne représentent qu’environ 4 % de la superficie totale couverte de glace du Groenland, mais ils contribuent à 14 % de la perte de glace actuelle de l’île, soit une part disproportionnée », a déclaré Larocca. « Si l’on considère globalement tous les glaciers distincts de la calotte glaciaire du Groenland et de l’Antarctique, ils ont contribué à environ 21 % de l’élévation du niveau de la mer observée au cours des deux dernières décennies. Ces petites masses de glace constituent donc une partie importante du problème du niveau de la mer. Des millions de personnes dans le monde dépendent également des glaciers pour leur eau douce, leur agriculture et leur hydroélectricité. Il est donc très préoccupant que nous permettions que cela continue. Les choix que nous ferons au cours des prochaines années feront une énorme différence quant à la quantité de glace que nous perdrons. »
Pour en savoir plus sur cette recherche, voir Les glaciers du Groenland fondent 5 fois plus vite qu’il y a 20 ans.
L’étude a été soutenue par le programme de géographie et de sciences spatiales de la National Science Foundation (NSF), les programmes polaires de la NSF, les programmes coopératifs de l’University Corporation for Atmospheric Research pour l’avancement de la science du système terrestre et la Fondation Villum.
