Au cours des dernières décennies, la glace de mer de l'Arctique a reculé de plus en plus, y compris de plus en plus en hiver lorsque l'étendue de la glace de mer est la plus importante. On pense que l'un des principaux moteurs de ce développement est le réchauffement de l'eau atlantique qui s'écoule de la mer norvégienne européenne dans l'océan Arctique, passant par la mer de Barents et le détroit de Fram dans le processus.
Cependant, toute l'eau de l'Atlantique ne coulant pas dans la mer des Barents atteint la glace de mer. Une partie de l'eau de l'Atlantique recircule, c'est-à-dire en changeant la direction et en retournant dans la mer norvégienne en Europe comme un courant indépendant sans entrer en contact direct avec la glace de mer.
À ce jour, cependant, il n'a pas été possible d'étudier suffisamment sur l'effet indirect de ce courant transportant de l'eau de l'atlantique en arrière de la mer de Barents sur la glace de mer de la mer de Barents.
Une équipe de recherche de l'Institut Alfred Wegener a maintenant découvert – en utilisant des simulations de modèle – que ce flux de retour de la mer de Barents a un impact appréciable sur la quantité de glace de mer dans la mer de Barents en hiver.
Les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue Communications de la nature.
Outre le détroit de Fram, la mer de Barents est l'une des deux passerelles à travers lesquelles l'eau chaude et saline de l'Atlantique s'écoule dans l'océan Arctique.
Si l'eau de l'atlantique en plein essor est plus chaude que la moyenne à long terme ou si un volume extraordinairement important d'eau de l'Atlantique se réjouit, la mer des Barents se réchauffe et la couverture de la glace en hiver est plus faible.
Si l'eau de l'Atlantique est plus froide ou si l'entrée est faible, une grande partie de la glace peut en résulter. Cependant, avant que l'eau de l'Atlantique ne soit transportée vers la glace de mer par les courants de la mer de Barents, une partie de celle-ci se recule loin de la glace de mer et est ramenée dans la mer norvégienne en Europe.
Par conséquent, cette partie recirculée ne peut plus affecter la glace de mer. À ce jour, cependant, il n'a pas été possible de mesurer adéquatement la force et les fluctuations de ce flux de retour, bien que ces facteurs puissent jouer un rôle essentiel pour déterminer la quantité d'eau atlantique atteint réellement la glace de mer.
« Il y a quelques observations qui suggèrent fortement que ce flux de retour entraîne une proportion substantielle de l'eau de l'Atlantique directement de la mer de Barents.
« Le volume de l'eau de l'Atlantique coulant dans la mer de Barents tout en le laissant à nouveau immédiatement à la suite de la recirculation peut avoir un effet substantiel sur la formation de la glace de mer d'année en année mais également à long terme.
Le flux de rendement de la mer de Barents n'a pas été aussi bien documenté à ce jour que l'afflux, dont la résistance et les fluctuations sont connues comme les mesures à long terme.
« Dans de tels cas, les modèles informatiques qui cartographient l'océan représentent une excellente source initiale d'informations qui nous permet d'étudier ce qui se passe. Nous avons donc simulé le flux de retour de l'eau chaude de l'atlantique entre 1979 et 2019 par le biais d'un modèle mondial sur l'océan et la glace de mer », explique Finn Heukamp.
Ce que l'océanographe Awi et ses collègues chercheurs ont découvert, c'est que le volume de l'eau de l'Atlantique qui coule de la mer de Barents affecte réellement la quantité de glace de mer peut se former.
« Si le flux de retour est plus faible, moins de l'eau de l'Atlantique est immédiatement transportée. Au lieu de quitter la mer de Barents, cette eau de l'Atlantique le traverse et la réchauffe. La conséquence est que moins de glace de mer ne se forment pas au cours de ces années et que la glace existante fonde plus rapidement. »
En revanche, un fort flux de retour entraîne plus de glace dans la mer de Barents, explique-t-il, car un grand volume de l'eau chaude de l'atlantique est immédiatement emportée par la mer de Barents avant de pouvoir atteindre et affecter la glace de mer.
De plus en plus d'eau atlantique chaude capable d'atteindre la glace de mer
Par conséquent, il est non seulement important de déterminer le volume d'eau chaude de l'atlantique qui coule dans la mer de Barents, mais aussi la quantité de la part de la laisse immédiatement.
C'est le volume précis qui a cessé de diminuer depuis 1979. Par exemple, la simulation montre que bien que le volume de l'eau de l'Atlantique s'écoule à nouveau varie fortement d'une année à l'autre, dans l'ensemble, le flux de retour s'affaiblit sensiblement à la suite de laquelle plus d'eau chaude atteint la glace de mer.
Dans la simulation, le flux de retour a déjà été à peu près réduit de moitié depuis 1979. Ce développement contribue à la perte accélérée de glace de mer dans la mer de Barents.
Bien que le volume d'eau chaude de l'atlantique qui sort de la mer de Barents ait diminué au fil du temps, il n'y a pas de tendance perceptible dans l'afflux. Cependant, les fluctuations de température et le réchauffement général de l'afflux se reflètent également dans le flux de retour.
« Dans le modèle, l'afflux en hiver est toujours plus chaud et plus stable que le flux de retour, ce qui est un peu plus frais mais beaucoup plus variable. »
Le fait que les températures des deux courants semblent être connectées, bien que les volumes d'expulsion et de sortage d'eau mais pas le volume de l'eau qui coule et de rendement indique un flux de retour permanent, ainsi que des mécanismes de conduite indépendants (atmosphériques) dans la mer de Barents qui contrôlent le débit de l'afflux et du retour.
Par exemple, la force de l'afflux de l'eau de l'Atlantique est largement liée au modèle de vent à grande échelle de l'oscillation de l'Atlantique Nord, tandis que le flux de retour semble dépendre fortement des systèmes météorologiques locaux sur Spitzbergen.
« Notre étude peut servir de point de départ pour identifier les processus mêmes qui sont essentiels dans la conduite du flux de retour dans la mer de Barents », déclare Finn Heukamp en résumé.
« Pour la première fois, nous faisons la lumière sur un mécanisme précédemment ignoré dans le système arctique océanique qui a un impact direct sur l'étendue de la glace de mer. »
Ceci est extrêmement pertinent pour les modèles climatiques et donne un élan important à des projections plus précises du développement du changement climatique arctique à l'avenir.
