La banquise en antarctique s’étend alors qu’en arctique, elle fond. Des chercheurs UCL expliquent pourquoi

Communiqué de presse - Recherche UCL

Banquise antarctique et banquise arctique, même histoire ? Pas vraiment. Alors que la banquise arctique n’a de cesse de fondre, la banquise antarctique s’est étendue entre 1979 et 2015, avant de voir cette extension baisser drastiquement entre 2016 et  2017. Mais à quoi est dû ce phénomène d’extension, paradoxal en plein réchauffement climatique ?  Une équipe de scientifiques, dont Olivier Lecomte, chercheur au Centre de recherche sur la terre et le climat Georges Lemaitre de l’UCL, s’est penchée sur la question et a pu fournir une nouvelle explication liée aux échanges de chaleur entre l’océan et la glace. Les résultats de cette étude sont publiés dans Nature Communications ce 15 août 2017.

Les deux banquises évoluent dans un contexte très différent. La banquise arctique est entourée de continents tandis que la banquise antarctique se situe autour du continent et n’est pas limitée par les côtes lors de son expansion hivernale. Elle est aussi essentiellement constituée de glaces saisonnières, alors que la banquise arctique comprend davantage de glace permanente, qui peut subsister en été et s’épaissir en hiver. Si l’on comprend assez bien l’origine des changements récents observés pour la banquise arctique, c’est loin d’être le cas pour la banquise de l’océan austral. Les modèles qui permettent d’étudier et de reproduire l’évolution de la banquise sont d’ailleurs beaucoup moins réalistes dans l’océan austral que dans l’océan arctique.

Pour expliquer l’extension de la banquise antarctique, les chercheurs UCL ont mis en évidence une nouvelle piste sérieuse : l’apport de chaleur océanique en surface dans les régions englacées. Explications : dans l’océan austral, de l’eau relativement chaude se situe en dessous de la couche froide occupant les 100 premiers mètres sous la surface. Cela entraîne des transferts d’énergie de l’océan vers la glace beaucoup plus importants dans l’océan austral que dans l’océan arctique. Ces échanges sont régulés par la formation de glace de mer. L’eau de mer, +/- lourde en surface, plonge tantôt facilement vers le fond, tantôt pas, entrainant un transport +/-fort d’eau chaude vers la surface. Une modification de la couverture de glace peut donc réduire les échanges de chaleur verticaux. La chaleur censée remonter à la surface se retrouve piégée 100 à 200 mètres en dessous du niveau de la mer et ne peut plus faire fondre la glace en surface en été ou limiter sa croissance en hiver. Conséquence : un réchauffement en profondeur, un refroidissement de l’océan en surface et une accumulation de glace de mer. Cela porte un nom : la rétroaction positive océan-glace.

Cette rétroaction positive océan-glace était jusqu’à présent un modèle théorique, situation à laquelle Olivier Lecomte, UCL et ses collègues ont remédié en partant à la recherche de preuves physiques de son existence. Les chercheurs ont étudié les variations de températures océaniques à différents niveaux de profondeur. Ils ont ainsi réussi à établir un lien entre la température à environ 125 mètres de profondeur, qui a augmenté au cours des dernières décennies, et la quantité de glace en surface. La rétroaction océan-glace est donc une hypothèse valable pour expliquer l’expansion de la banquise antarctique sur la période 1979-2015. Ce constat pourrait également expliquer les observations de 2016, car cette rétroaction peut s’inverser. De nouvelles observations de la banquise et des températures océaniques seront nécessaires pour le confirmer ou l’infirmer. 

Pourquoi étudier ce qu’il se passe en antarctique ? Selon Nature, la planète entière s’en trouve affectée. L’océan austral possède un rôle-clé dans la circulation globale des océans. La présence de la banquise modifie les échanges de chaleur et de gaz, y compris du dioxyde de carbone, entre l’océan et l’atmosphère. De la même façon, la lumière se reflète sur la glace, ce qui a une influence sur les phénomènes météorologiques. Ces phénomènes ont une influence sur le cycle du carbone, le réchauffement global du climat et la fonte des glaciers continentaux, et donc sur le niveau de la mer. La banquise est aussi cruciale pour les écosystèmes marins puisque de nombreuses populations (pingouins, phoques, baleines, krill, etc.  ) dépendent de ses variations saisonnières.