Les niveaux de glace de mer extrêmement bas dans l'Arctique et l'Antarctique signalent une « nouvelle normale » qui peut accélérer le réchauffement climatique et perturber les courants océaniques, en plus des conséquences pour les personnes et la faune qui reposent sur la glace
L'étendue maximale de la glace de mer arctique cet hiver était la plus basse jamais enregistrée
Le changement climatique d'origine humaine a ravagé la glace de mer aux deux extrémités de la Terre dans ce qui peut être une nouvelle normale inquiétante. Février de cette année, l'étendue de la glace de mer a atteint un niveau record car une croissance de la glace lente pendant l'hiver arctique a coïncidé avec la quatrième année consécutive de couverture de glace de mer extrêmement basse pendant l'été antarctique.
«C'est comme un morceau manquant d'un continent», explique Ed Doddridge à l'Université de Tasmanie en Australie.
Les millions de kilomètres carrés de catastrophe de glace de mer perdue pour les personnes et les écosystèmes dans ces parties reculées de la planète. Pourtant, le déclin extraordinaire aura également des conséquences mondiales allant de la perturbation supplémentaire de l'équilibre énergétique de la Terre et des courants océaniques à une augmentation du dioxyde de carbone libéré par les eaux sans glace.
La glace de mer dans l'Arctique et l'Antarctique sont désormais bien en dessous des niveaux moyens historiques. Mais l'histoire est différente à chaque pôle.
Dans l'Arctique, où la glace flotte dans un océan entouré de continents, il y a eu un déclin presque standard depuis le début du record du satellite en 1979. Dans chaque année depuis 2007, son étendue de glace de mer minimale est tombée bien en dessous de la moyenne à long terme, suggérant la région – qui est réchauffante près de quatre fois plus rapidement que le reste de la planète – est en train de vivre «une nouvelle normale», explique Walter Meier au US NANE CENTER et le centre de glace. Au cours de son point bas dans les étés arctiques, la zone de la glace de mer manquante est à peu près équivalente à l'éclat de tous les États-Unis continentaux à l'est de la rivière Mississippi. La glace est également en baisse en hiver: en mars de cette année, l'étendue maximale de la glace de mer de l'Arctique a fixé un nouveau record, avec plus de 1,3 million de kilomètres carrés en moins de glace que la moyenne à long terme.
En Antarctique, où la glace de mer sonne un continent entouré d'océan, le changement a été plus complexe. Jusqu'à récemment, «la glace de mer antarctique ne jouait pas avec le thème du réchauffement climatique», explique Meier. D'autres facteurs tels que les oscillations naturelles dans la température de l'océan et les modèles de vent ont entraîné des changements dans la glace de mer d'une année à l'autre. Son étendue a en fait connu une lente augmentation depuis le début du record du satellite, jusqu'à une baisse précipitée fin 2016.
Au début de 2022, la couverture de la glace de mer pendant l'été antarctique s'est écrasée en dessous du record précédent, avec près de 2 millions de kilomètres carrés de moins que la moyenne – une perte équivalente à une zone de la taille de l'Arabie saoudite. Chacun des trois étés suivants s'est approché ou dépassé cela, ce qui a incité les chercheurs à suggérer que nous voyons un «changement de régime» permanent comme celui de l'Arctique. Une récente reconstruction de la glace de mer antarctique basée sur un enregistrement à plus long terme des changements dans l'atmosphère suggère que l'étendue de la glace est désormais inférieure qu'à tout moment du 20e siècle.
Cependant, le dossier par satellite court et les modèles imparfaits signifient une certaine incertitude sur la question de savoir si un changement de régime s'est produit dans cette région et la mesure dans laquelle le réchauffement climatique est à l'origine du changement, explique Caroline Holmes lors de l'enquête britannique en Antarctique. Mais cette séquence de bas extrêmes «implique que la glace de mer antarctique répond au changement climatique d'une manière que nous n'avions pas vue auparavant», dit-elle.
Le changement fondamental aux deux pôles a déjà un impact sur les personnes et les écosystèmes. «C'est un changement de système entier», explique Twila Moon à l'Université du Colorado, Boulder. En Antarctique, par exemple, les colonies de pingouins empereurs qui dépendent de la glace pour élever leurs poussins ont vu la masse mourir. Dans l'Arctique, les communautés autochtones qui utilisent la glace de mer comme plate-forme de chasse ont vu la longueur de leur saison de chasse et de leur taille de leur rattrapage. Dans des régions telles que la côte nord de l'Alaska, la perte de glace de mer a accéléré l'érosion en exposant la terre aux vagues. La structure et l'écologie de l'océan Arctique en général ont commencé à devenir plus comme celle observée aux bases latitudes dans un processus appelé «atlantification».
Les colonies de pingouin empereur s'appuient sur la glace de mer pour élever leurs poussins
Mais les conséquences de la perte de tant de glace de mer ne sont guère limitées aux pôles. L'une des ramifications globales les plus claires est une réduction de la quantité de rayonnement solaire reflété de la terre dans l'espace. La glace reflète la majeure partie du soleil qui l'atteint. Lorsqu'il fond, il expose l'océan Dark, qui absorbe la majeure partie de l'énergie solaire entrante. Une étude récente à ce sujet a révélé que les faibles niveaux de glace de mer mondiale depuis 2016 signifient que l'effet de refroidissement de la glace est maintenant environ 14% plus faible que dans les années 80. «Cet impact est important par rapport à ce que nous savons déjà que nous faisons au système climatique via les gaz à effet de serre», explique Holmes.
S'il est évalué pour l'Arctique seul, le changement est encore plus grand, la glace perdant un quart de son effet de refroidissement au cours de cette période. Cela alimente le taux de réchauffement accéléré dans le nord appelé «amplification arctique». Le réchauffement réduit à son tour la différence de température entre l'air arctique et l'air plus chaud vers le sud, ce qui peut perturber le jet polaire qui contrôle les conditions météorologiques dans certaines parties de l'hémisphère nord. «Cela change complètement nos systèmes météorologiques aux États-Unis et en Europe», explique Andreas Klocker au Norwegian Research Center, conduisant à des ondes thermiques plus persistantes, des pluies torrentielles et des épidémies glaciales d'air polaire.
La perte de glace de mer en Antarctique peut également contribuer à un ralentissement observé dans la circulation de renversement des océans du monde. Ces courants puissants sont entraînés par une eau dense et salée, qui est laissée de la formation de glace de mer, coulant vers l'océan profond. Les courants entraînés par cette eau de fond dite de l'Antarctique permettent à l'océan d'absorber plus de chaleur de l'atmosphère et de transporter des eaux nutritives et riches en oxygène de l'océan sud aux écosystèmes en eau profonde à travers la planète.
Les chercheurs ont observé un ralentissement de la formation de cette eau de fond depuis les années 1990, qu'ils ont principalement attribuée à plus d'eau douce versant des plateaux de glace à la fusion. Mais un éventuel changement de régime dans la glace de mer, ainsi que plus d'eau de fonte, ajoute aux préoccupations que cela pourrait ralentir encore plus, avec des modèles projetant une baisse de 50% au cours des trois prochaines décennies dans un scénario élevé. Cela réduirait la quantité de chaleur que les océans peuvent prendre, explique Klocker.
Un ralentissement pourrait également affecter d'autres courants vitaux, notamment la circulation de renversement méridional de l'Atlantique qui réchauffe l'Europe et le puissant courant circumpolaire de l'Antarctique qui isole le continent du reste des océans réchauffants du monde. «Il y a beaucoup de soldes délicats ici et la glace de mer est en plein milieu de chacun d'eux», explique Doddridge.
D'autres conséquences de la perte de glace de mer sont encore plus incertaines, mais non moins préoccupantes. Par exemple, il aide à garder les vagues et l'eau plus chaude loin des étagères de glace de l'Antarctique – les structures côtières flottantes formées lorsque des calottes glaciaires intérieures s'écoulent dans la mer. La perte de cette mise en mémoire tampon peut augmenter le taux d'icebergs qui brisant ces étagères, ce qui accélérerait à son tour le flux de calottes glaciaires dans les océans, ajoutant à l'élévation du niveau de la mer. «Nous n'avons vu que quelques plateaux de glace se désintégrer, mais ils se sont généralement désintégrés après une période de faible glace de mer dans cette zone», explique Doddridge.
En hiver, lorsque les eaux profondes riches en carbone se mélangent vigoureusement avec la surface, la glace de mer antarctique agit également comme un couvercle sur l'océan Austral, empêchant le dioxyde de carbone dissous d'être libéré dans l'atmosphère. L'effet global est incertain car il est difficile de mesurer le flux de gaz pendant l'hiver en antarctique, mais la perte de glace de mer pourrait ouvrir ce couvercle, passant l'océan lui-même d'un puits pour les gaz à effet de serre réchuisant la planète à une nouvelle source majeure, explique Doddridge. «C'est un impact absolument terrifiant que nous ne pouvons pas nouer du tout.»
