Les observations par satellite ont documenté une baisse prononcée de l'étendue de la glace de la mer antarctique depuis 2014, avec des pertes particulièrement nettes ces dernières années. Selon la nouvelle recherche, si la baisse de la glace de mer de l'Antarctique peut récupérer les charnières sur la quantité de dioxyde de carbone, mais aussi sur la structure de l'océan sud, selon de nouvelles recherches publiées dans Lettres de recherche géophysique.
Sirui Li, de l'Université de l'océan de Chine, et des collègues ont constaté que l'épaisseur et la stabilité initiales des couches océaniques (à quel point l'eau de surface plus claire et plus froide se trouve au sommet de l'eau plus chaude, plus salée et plus dense) est un contrôle clé sur la question de savoir si la perte de glace de mer peut être inversée dans divers scénarios d'émission de dioxyde de carbone futurs. Si la stratification de l'océan est forte, la surface (supérieure à 300 m) et les couches plus profondes (inférieures à 700 m) restent plus isolées, conservant la chaleur près de la surface, ce qui peut inhiber la formation de glace ou même faire fondre la glace d'en bas.
Les scientifiques ont organisé des expériences sur le modèle climatique en utilisant le projet de comparaison du modèle couplé phase 6, se rapprochant des futurs voies de stabilisation et de réduction du dioxyde de carbone, à partir de différents états initiaux de stratification océanique autour de l'Antarctique. Autrement dit, ils ont comparé ce qui se passe si l'océan sud est déjà fortement stratifié par rapport à moins si les émissions de dioxyde de carbone commencent à se plaquer ou à diminuer à l'avenir. L'objectif était de tester dans quelles conditions le déclin de la glace de mer en antarctique est réversible – ou si le système peut traverser les seuils au-delà de laquelle la récupération devient difficile ou très lente.
Ils ont constaté que plus la stratification initiale est forte pendant des niveaux élevés de dioxyde de carbone atmosphérique, plus la chaleur a été stockée dans la couche de surface ouverte de l'océan, plutôt que d'être mélangée vers le bas, conduisant à une fusion de glace de mer accélérée. Cette stratification océanique améliorée à la fusion, entraînant une perte de glace de mer supplémentaire et créant une boucle de rétroaction positive, même lorsque les émissions de dioxyde de carbone sont réduites.
Dans le modèle, en 2129, malgré la restauration des concentrations de dioxyde de carbone aux niveaux préindustriels, la zone de glace de mer est restée 1,4 million de kilomètres2 Au-dessous de son état pré-industriel, refusant 0,2 million de kilomètres supplémentaires2 En 2189. Cela suggère que les changements dans la glace de mer antarctique sont à la traîne du forçage du dioxyde de carbone, et l'océan continue d'absorber la chaleur induite par le gaz à effet de serre pendant un temps considérable.
Inversement, la stratification initiale de l'océan plus faible a favorisé la récupération de la glace de mer dans plusieurs scénarios de réduction des émissions. En effet, les chercheurs ont constaté que la chaleur était stockée à des profondeurs plus profondes ou mélangées vers le bas, ce qui signifie que la surface a refroidi et favorisé la formation de glace, ou à tout le moins découragé.
À cette complexité, les observations montrent que la stratification change: le transport de la glace de mer, l'eau de fonte, les précipitations et les modèles de vent modifient les profils de salinité et de température, ce qui peut avoir un impact sur la stratification. Ainsi, le timing est crucial. Si la stratification reste plus faible suffisamment longtemps tandis que les niveaux de dioxyde de carbone atmosphérique sont maîtrisés, il y a de l'espoir. Mais si la superposition de l'océan se renforce trop loin, le système peut se transformer dans un régime où la perte s'accélère et la récupération devient difficile.
Le sort de la glace de mer antarctique ne concerne pas seulement la glace: elle influence le climat mondial, la circulation océanique, les écosystèmes et le niveau de la mer. Par exemple, moins de glace signifie plus d'eau libre en été, ce qui absorbe plus d'énergie solaire et réchauffe davantage l'océan (rétroaction sur les albédo sur glace). Les eaux de surface plus chaudes peuvent accélérer la fusion des étagères de glace par le bas, augmentant la décharge de la glace terrestre et favorisant l'élévation du niveau de la mer. La glace de mer soutient également les écosystèmes spécialisés qui dépendent de sa présence, posant ainsi des risques aux organismes qui l'appellent chez eux.
Par conséquent, pour améliorer les prédictions, les chercheurs appellent à de meilleures observations de stratification impliquant des mesures plus à haute résolution de la température et de la salinité souterraines autour de l'Antarctique, ainsi que une meilleure surveillance des flux d'eau de fonte, des vents et des interactions océan-atmosphère. En outre, ils encouragent les tentatives continues pour affiner les modèles pour mieux résoudre les processus de mélange vertical. Ils suggèrent que les décideurs politiques et les modélisateurs du climat devraient traiter la stratification non pas comme un problème secondaire, mais comme un facteur central dans l'avenir de la glace de mer antarctique.
En fin de compte, l'équipe affirme que la réversibilité de la perte de glace de mer est possible, mais probablement uniquement dans des scénarios où des réductions importantes de dioxyde de carbone se produisent le plus tôt possible, et où la stratification tamponne la surface plus chaude et les eaux profondes plus fraîches.
Écrit pour vous par notre auteur Hannah Bird, édité par Gaby Clark, et vérifié et examiné par Robert Egan – cet article est le résultat d'un travail humain minutieux. Nous comptons sur des lecteurs comme vous pour garder le journalisme scientifique indépendant en vie. Si ce rapport vous importe, veuillez considérer un don (surtout mensuel). Vous obtiendrez un sans publicité compte comme un remerciement.
