Au cours des deux dernières décennies, les observations planétaires par satellite ont enregistré une perte de masse rapide de glaciers Patagonie, contribuant à environ 0,07 mm par an à l'élévation mondiale du niveau de la mer. Une étude publiée dans Communications de la nature relie cette perte de masse à un décalage vers le pôle des systèmes subtropicaux à haute pression. Ce changement de circulation atmosphérique à grande échelle apporte plus d'air chaud à la Patagonie, accélérant ainsi la fonte des glaciers.
Situé dans les Andes du sud entre le Chili et l'Argentine, la Patagonie abrite la région glaciaire la plus grande et la plus humide de l'hémisphère sud en dehors de l'Antarctique. « Les Andes du Sud agissent comme une barrière naturelle, bloquant les vents d'ouest chargés de l'humidité de l'océan Pacifique », explique Brice Noël, climatologue à l'Université de Liège. « En conséquence, les glaciers reçoivent localement plus de quinze mètres de chutes de neige par an, en particulier sur le flanc ouest des Andes. »
Alors que l'accumulation de neige à des altitudes plus élevées contribue à la croissance des glaciers, la fusion rapide se produit à des altitudes plus faibles. « Les glaciers peuvent s'étendre jusqu'au niveau de la mer, où l'air plus chaud déclenche une fonte estivale substantielle. Cette eau de fusion s'enfuit finalement dans l'océan, conduisant à une élévation du niveau de la mer », ajoute Noël.
Les scientifiques estiment que depuis les années 40, les glaciers Patagoniens ont perdu plus d'un quart de leur volume de glace total, augmentant le niveau mondial de la mer de 3,7 mm.
Modèle climatique haute résolution
L'équipe de recherche de Liège, Louvain et Delft estime le bilan de masse de surface des glaciers Patagonie depuis 1940 – c'est-à-dire la différence entre les chutes de neige hivernales et le ruissellement des eaux de fonte en été.
« Nous avons utilisé Mar, notre modèle de climat régional développé à l'Université de Liège », ajoute Xavier Fettweis, climatologue à Uliège. MAR est un modèle climatique polaire qui simule les processus de neige et de glace sur une grille spatiale de cinq kilomètres, qui est trop grossière pour représenter les glaciers Patagonie à petite échelle.
« Une résolution spatiale élevée est essentielle pour étudier l'équilibre de la masse de surface du glacier en Patagonie, nous avons donc raffiné spatialement notre modèle à une grille de 500 mètres », note Noël. Les modèles à faible résolution ne parviennent pas à capturer avec précision les langues glacier étroites qui fondent rapidement ou estiment les précipitations réalistes sur les Andes robustes.
« Notre modèle à haute résolution s'aligne étroitement avec les observations in situ et de masse par satellite », confirme Bert Wouters de l'Université de technologie de Delft.
Qu'est-ce qui entraîne une perte de masse glacier?
Une perte de masse soutenue depuis 1940 est attribuée à une augmentation à long terme du ruissellement des eaux de fonte à l'océan, conséquence du réchauffement atmosphérique en Patagonie.
« Nous identifions l'augmentation du ruissellement de surface comme le principal moteur de la perte de masse des glaciers, car les chutes de neige sont restées stables depuis les années 40 », explique Noël. Le ruissellement de surface s'intensifie lorsque le firn – la couche de neige pérenne poreuse couvrant les zones du glacier supérieur – s'éloigne, exposant la glace nue sous-jacente.
« La glace nue est plus sombre que le sapin environnant, absorbant ainsi plus d'énergie solaire améliorant la fonte et le ruissellement », explique Stef Lhermitte de Ku Leuven.
Poleward Shift of Subtropical Highs
Outre l'effet du réchauffement climatique, les chercheurs attribuent l'augmentation rapide des températures de Patagonie à un décalage atmosphérique à grande échelle, par lequel les systèmes subtropicaux à haute pression migrent vers le pôle. Ce changement, observé au cours des quarante dernières années, canalise plus d'air chaud en Patagonie, amplifiant ainsi la perte de masse. Les interactions océan-atmosphère qui sous-tendent ce changement de circulation sont motivées par le réchauffement climatique et sont susceptibles de persister à l'avenir.
« La fusion complète des glaciers Patagonie pourrait augmenter le niveau mondial de la mer par un centimètre supplémentaire », prévient Noël. « Leur disparition mettrait en danger les communautés sud-américaines qui dépendent de l'approvisionnement en eau de fusion d'été. »
Au rythme actuel de perte de masse, les scientifiques prévoient que les glaciers Patagonie pourraient disparaître au cours des 250 prochaines années.
