La banquise arctique est peut-être en train de disparaître, mais jusqu’à récemment, la banquise antarctique faisait l’expérience inverse. En février, cependant, l’étendue de la glace de mer dans l’hémisphère sud a connu un creux record, le deuxième événement de ce type en cinq ans. Les chercheurs ont maintenant identifié ses causes immédiates, mais de nombreux mystères demeurent.
Une étude décrivant leurs découvertes a été publiée dans la revue Progrès des sciences de l’atmosphère le 19 avril.
L’étendue de la banquise dans l’Arctique connaît un déclin rapide en raison du réchauffement climatique, mais à l’autre pôle de la Terre, la banquise antarctique connaît une tendance à la hausse modeste d’environ 1 % par décennie depuis la fin des années 1970 (bien qu’avec variation significative d’une année à l’autre et différences régionales substantielles).
Pourtant, face à cette tendance générale à la hausse dans l’Antarctique, il y a eu une sorte d’aberration brève mais assez marquée en 2017, lorsque l’hémisphère sud a connu une étendue minimale record de glace de mer.
Et maintenant, à peine cinq ans plus tard, cela s’est reproduit.
Le 25 février 2022, à quelques jours de la fin de l’été de l’hémisphère sud, un minimum record de l’étendue de la banquise antarctique a été établi – la première fois qu’elle a atteint moins de 2 millions de kilomètres carrés depuis le lancement des observations par satellite des pôles en 1978. Les données ont montré qu’il y avait une couverture de glace nettement inférieure à la normale dans les mers de Bellingshausen/Amundsen, la mer de Weddell et le secteur occidental de l’océan Indien. Plus curieux encore, dans toute la région, l’étendue de la glace de mer était inférieure d’environ 30 % à la moyenne sur la période de référence de trois décennies 1981-2010.
Les causes de la variabilité de la banquise antarctique sont compliquées et divers mécanismes ont été proposés ces dernières années, mais il n’y a pas de consensus scientifique et le phénomène reste sous-théorisé, avec encore beaucoup à explorer. Et donc la nouvelle occurrence d’un minimum d’étendue de glace de mer fraîche en si peu de temps a poussé un groupe de chercheurs de l’Université Sun Yat-sen et du Laboratoire de sciences et d’ingénierie marines du Sud du Guangdong (Zhuhai) en Chine à découvrir ce s’était produit et pourquoi.
L’équipe a utilisé une analyse du budget de la glace de mer en utilisant des données sur la concentration quotidienne de glace de mer (le pourcentage d’une zone couverte par la glace de mer) de 1979 à 2022 et la dérive quotidienne et hebdomadaire de la glace de mer de 1979 à 2022 à partir du National Snow and Ice Data Center (NSIDC) pour développer leur compréhension. Une analyse du bilan de la glace de mer implique de prendre en compte le nombre d’entrées par rapport aux sorties du système de glace de mer, en d’autres termes, la glace de mer qui a été ajoutée et celle qui a été perdue, ainsi que la dynamique (y compris les contributions d’advection et de divergence) et la thermodynamique (processus concernant la congélation et la fusion) qui l’affectent. L’analyse du bilan de la banquise a été réalisée pour couvrir les saisons de fonte puis relier celle-ci à la circulation atmosphérique sur les mêmes périodes.
Les chercheurs ont découvert qu’en été, c’est la thermodynamique qui domine les processus qui provoquent la fonte de la banquise. Cela se produit par des anomalies dans le transport de chaleur vers le pôle dans les mers de Bellingshausen/Amundsen, l’ouest de l’océan Pacifique et l’est de la mer de Weddell en particulier.
Il y a également une augmentation du rayonnement infrarouge global et de la lumière visible en raison d’une rétroaction positive de l’albédo et de la température. L’albédo décrit essentiellement la « blancheur » d’une surface. Plus il est blanc, plus la réflexion d’un tel rayonnement est grande, et plus il est sombre, plus l’absorption est grande.
« La glace de mer est plus blanche que la mer sombre non gelée, il y a donc moins de réflexion de la chaleur et plus d’absorption », a déclaré le climatologue Qinghua Yang, co-auteur de l’étude, « qui à son tour fait fondre plus de glace de mer, produisant plus d’absorption de chaleur. , dans un cercle vicieux. »
Mais au printemps, la thermodynamique et la dynamique contribuent à l’état de l’étendue de la glace de mer. En plus des processus thermodynamiques ci-dessus, la dynamique de la perte de glace dans la mer d’Amundsen voit un mouvement de glace vers le nord qui pousse plus de glace vers les latitudes inférieures vers les tropiques, augmentant ainsi la fonte, en particulier dans la mer d’Amundsen et la mer de Ross. De plus, le franc-bord plus mince de la glace de mer (l’épaisseur de la glace de mer qui dépasse de la ligne de flottaison) le long de la côte de la mer d’Amundsen joue un rôle critique en ce qui concerne la fonte printanière et estivale.
Les chercheurs ont noté que selon les données de la National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) des États-Unis, le nouveau minimum record d’étendue de la banquise antarctique s’est produit en même temps qu’une combinaison de La Niña et d’un mode annulaire sud (SAM) positif. Le SAM décrit une ceinture de vents forts d’ouest ou de basse pression qui entoure le continent, se déplaçant vers le nord ou le sud, tandis que La Niña décrit un modèle météorologique de vents puissants qui soufflent fortement les eaux chaudes de surface de l’océan de l’Amérique du Sud à l’Indonésie sous les tropiques.
Ces deux phénomènes approfondissent la dépression de la mer d’Amundsen (ASL) – un centre de basse pression atmosphérique au-dessus de l’extrême sud de l’océan Pacifique et au large des côtes de l’Antarctique occidental. La variabilité des conditions atmosphériques dans la région est plus grande que partout ailleurs dans l’hémisphère sud.
Les chercheurs ont découvert que tous les impacts atmosphériques sur les anomalies d’étendue de la banquise proviennent de l’intensité et de la position de la dépression de la mer d’Amundsen.
Les chercheurs ont pu expliquer beaucoup de choses, mais leurs découvertes ont suscité d’autres questions.
« Si la variabilité tropicale a un tel impact, c’est cet endroit qui doit être étudié ensuite », a déclaré Jinfei Wang, l’un des autres auteurs de l’article.
Une étendue de glace de mer antarctique record sans précédent pendant l’été austral 2022, Progrès des sciences de l’atmosphère (2022). DOI : 10.1007/s00376-022-2087-1