La calotte glaciaire du Groenland est la plus grande masse de glace de l'hémisphère nord, et elle fonte rapidement. Le changement climatique provoque des rivières atmosphériques plus intenses, qui peuvent fournir des chutes de neige intenses, ce qui ralentit la perte de masse de glace du Groenland, selon une nouvelle étude.
Le travail apparaît dans Lettres de recherche géophysique.
Les rivières atmosphériques sont des bandes de vapeur d'eau qui transportent l'humidité et la chaleur des océans chauds aux hautes latitudes plus fraîches. Jusqu'à récemment, on pensait qu'à exacerber la perte de glace arctique. Mais en mars 2022, une rivière atmosphérique intense a livré 16 milliards de tonnes de neige au Groenland. C'était suffisant de neige pour compenser la perte de glace annuelle de la feuille de 8%, rapporte l'étude. Cette énorme décharge de neige fraîche a également rechargé le manteau neigeux hivernal avec de la neige fraîche et réfléchissante, augmentant l'albédo de la neige et retardant le début de la glace fondée de près de 2 semaines.
Le co-auteur de l'étude Alun Hubbard, glaciologue sur le terrain dans les universités d'Oulu, Finlande et de l'Université arctique de Tromsø, en Norvège, a travaillé sur l'impact des précipitations sur la fusion et la dynamique de la glace du Groenland depuis plus d'une décennie.
« Malheureusement, la calotte glaciaire du Groenland ne sera pas sauvée par les rivières atmosphériques », a déclaré Hubbard. « Mais ce que nous voyons dans cette nouvelle étude, c'est que, contrairement aux opinions en vigueur, dans les bonnes conditions, les rivières atmosphériques pourraient ne pas être toutes de mauvaises nouvelles. »
Tracer une tempête de neige épique
Comme l'Arctique s'est réchauffé près de quatre fois plus rapidement que la moyenne mondiale depuis 1980, le Groenland a fondu. Les températures plus chaudes du changement climatique signifient plus de pluie, moins de neige et plus de fonte, encore plus à l'intérieur des terres, ce qui a toujours été le cœur glacial de la calotte glaciaire. Si toute la calotte glaciaire du Groenland fondait, le niveau de la mer augmenterait de plus de 7 mètres (23 pieds).
Les rivières atmosphériques devraient devenir plus grandes, plus fréquentes et plus intenses en réponse au changement climatique, donc comprendre leurs impacts sur la calotte glaciaire du Groenland est crucial.
Hannah Bailey, géochimiste à l'Université d'Oulu et auteur principal de l'étude, travaillait à Svalbard en mars 2022 lorsque l'intense rivière atmosphérique a frappé. De fortes pluies ont chuté de Svalbard pendant des jours, transformant le manteau neigeux hivernal en bourbier et mettant le travail sur le terrain brusque. Bailey s'est demandé quel était l'impact de la tempête sur la calotte glaciaire du Groenland.
Un an plus tard, Bailey et Hubbard sont allés à la recherche de traces de la tempête dans le sud-est du Groenland. Là, à environ 2 000 mètres (6 562 pieds) au-dessus du niveau de la mer, il fait suffisamment froid pour que la neige s'accumule année après année, se compressant dans la neige plus dense, appelée Firn, et éventuellement compacte dans la glace glaciaire. Dans cette «zone de firn», les chercheurs ont creusé une fosse profonde dans la neige et ont collecté un noyau Firn de 15 mètres de long, qui a capturé près d'une décennie d'accumulation de neige. Bailey a utilisé des isotopes d'oxygène et la densité de différentes couches pour calculer le profil d'âge et les taux d'accumulation de neige dans le noyau. Elle les a ensuite comparés aux données météorologiques et climatiques locales au cours de la même période.
« L'utilisation d'échantillonnage de base FIRN à haute altitude et d'analyse isotopique nous a permis d'identifier les chutes de neige extraordinaires de cette rivière atmosphérique », a déclaré Bailey. « C'est une rare occasion de relier directement un tel événement à l'équilibre et à la dynamique massiques de la surface de la calotte glaciaire du Groenland. »
Rivers atmosphériques: pas tous mauvais
La rivière atmosphérique avait un svalbard à fouiller avec de la pluie, mais à 2 000 kilomètres (1 245 miles) dans le sud-est du Groenland, il a livré de la neige – et beaucoup. Le 14 mars, 11,6 milliards de tonnes de neige sont tombées sur la calotte glaciaire, avec 4,5 milliards de tonnes supplémentaires au cours des prochains jours. Un gigaton de neige équivaut à un kilomètre cube d'eau douce, ce qui pourrait complètement remplir le bâtiment du Capitole américain plus de 2 200 fois. En trois jours, cette rivière atmosphérique a livré suffisamment de neige pour compenser la perte de masse de la calotte glaciaire du Groenland de 8% au cours de l'année hydrologique 2021-2022.
« J'ai été surpris par la quantité de neige qui a été jetée sur la calotte glaciaire sur une si courte période », a déclaré Hubbard. « Je pensais que ce serait un montant minute, mais c'est une contribution de gobacking à la masse de glace annuelle du Groenland. »
En ajoutant autant de neige fraîche, la rivière atmosphérique a retardé le début de la glace d'été à fondre d'environ 11 jours malgré les températures de printemps plus chaudes que la moyenne, selon l'étude.
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre l'effet net des rivières atmosphériques sur la glace du Groenland dans le passé et pour prédire comment cela pourrait changer à l'avenir. Si le réchauffement se poursuit, toutes les précipitations finiront par tomber sous forme de pluie au Groenland, exacerbant la perte de glace, a déclaré Bailey.
« Les rivières atmosphériques ont un rôle à double tranchant dans la façonnage du Groenland – ainsi que les fans arctiques plus larges. »
