Les événements El Niño sont connus pour avoir provoqué des inondations en Amérique du Sud et contribué à feux de forêt en Indonésie, mais de nouvelles recherches révèlent qu’ils affectent également la hauteur et la masse des plateformes de glace en Antarctique.
Étagères à glace forme où un glacier sur la terre atteint la côte et la glace se déverse sur l'océan pour former une plate-forme flottante.
Lors d'un événement El Niño, de nombreuses plateformes de glace autour de l'Antarctique de l'Ouest reçoivent plus de neige à leur surface, mais perdent également plus de glace de dessous en raison de la chaleur de l'eau de mer.
Dans l’ensemble, les plateaux de glace perdent de la masse au cours d’un El Niño, révèle la recherche, faisant de ces événements un facteur important dans les fluctuations annuelles de la taille des plateaux de glace.
Avec plus d'événements "extrêmes" El Niño attendu À mesure que les températures mondiales augmentent, les glaces de l'Antarctique occidental pourraient connaître de plus grandes fluctuations de hauteur et de masse, a déclaré l'auteur principal à Carbon Brief - en plus de leur éclaircie accélérée en réponse au changement climatique.
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Les fluctuations d'une année à l'autre
Environ trois quarts La côte antarctique est bordée de banquises qui se déversent sur l’eau. Ils jouent un rôle important en «renforçant» les glaciers derrière eux, en empêchant la glace de couler de l'intérieur vers l'océan où elle contribuerait à l'élévation du niveau de la mer.
La nouvelle étude, publiée dans Nature Geoscience, se concentre sur les plateaux de glace de l’Antarctique occidental. Ces plateaux retiennent certains des glaciers qui fondent le plus rapidement sur le continent.
En utilisant les données satellitaires de quatre missions couvrant 1994 et 2017, les chercheurs ont identifié un schéma de la fluctuation de la hauteur et de la masse des plateformes de glace d’une année sur l’autre.
Diagramme de la banquise. Crédit: Prof. Helen Fricker, Institution océanographique Scripps, UC San Diego.
Carbon Brief a rencontré l'auteur principal Dr Fernando Paolo au Réunion d'automne de L'American Geophysical Union le mois dernier. Paolo est post-doctorant à Le laboratoire de propulsion par réaction de la NASA au California Institute of Technology.
Paolo commence par expliquer que leurs recherches se concentrent uniquement sur la variabilité interannuelle des plateformes de glace - et non sur la tendance générale à la baisse qui a été observée. Les glaces de l'Antarctique de l'Ouest sont minces en réponse au réchauffement provoqué par l'homme. Il dit à Carbon Brief:
«Dans nos travaux précédents, nous nous sommes davantage concentrés sur les tendances. Dans ce travail, nous supprimons en fait les tendances des plateformes de glace et sommes plus intéressés par cette variabilité interannuelle de la hauteur de la plaque de glace.
L'étude conclut à un «lien très clair» entre l'ENSO (El Niño-Oscillation Australe) et les fluctuations annuelles de la hauteur et de la masse des plateformes de glace, explique Paolo.
El Niño est un phénomène naturel originaire de l'océan Pacifique. Tous les cinq ans environ, un changement de vent dans la Pacifique équatorial provoque un changement de température de l’océan plus chaud que la normale, ce qui a impacts en chaîne sur les conditions météorologiques autour du monde. ENSO a également une phase froide, connue sous le nom de «La Niña», qui apporte des températures plus fraîches à l'océan Pacifique et aussi affecte les conditions météorologiques plus largement.
Ces impacts s’étendent également aux vents de l’Antarctique occidental. Cela découle de l'influence de l'ENSO sur un système météorologique à basse pression appelé Amundsen Sea Low (ASL), qui a tendance à s'asseoir au large de la côte antarctique occidentale.
La pression atmosphérique de l'ASL a tendance à être plus élevée pendant les années El Niño et plus basse les années La Niña. Paolo explique l'impact que cela a sur les banquises de la région:
«À El Niño, les chutes de neige ont augmenté, ce qui signifie que nous avons plus de masse ajoutée au-dessus de la banquise. Les mêmes régimes de vent contrôlent également la circulation océanique localement. En particulier, il favorise la remontée des eaux chaudes profondes de l’Antarctique sur le plateau continental et le repousse sous la banquise. Cette eau est plus chaude que l'eau et se situe plus près de la surface. Par conséquent, cela favorise la fonte des glaces à la base. ”
(Le plateau continental est la zone de fond marin entourant immédiatement une masse continentale, où la mer est relativement peu profonde par rapport à l'océan au-delà.)
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Cela signifie que deux processus opposés sont en train de se produire en même temps, déclare Paolo. La question suivante était donc la suivante: lequel gagne?
La réponse est double. D'une part, la hauteur gagnée par la banquise par la chute de neige supplémentaire est supérieure à la glace perdue en dessous. Ainsi, la banquise s'épaissit lors d'un événement El Niño.
Par contre, la neige duveteuse gagnée par la banquise n’est pas aussi dense que la glace solide qu’elle perd. Cela signifie que globalement, un El Niño fait perdre de la masse à la banquise, explique Paolo:
"Il s'avère que l'océan enlève plus de masse que la neige ne peut en rajouter, juste parce que ces deux changements de masse ont des densités différentes."
Ainsi, lors d'un événement El Niño, les banquises gagnent en hauteur mais perdent de la masse.
La Niña
L’inverse se produit également lors d’un événement à La Niña. La partie supérieure de la banquise reçoit moins de neige, mais elle perd également moins de masse en fondant. Ainsi, dans l’ensemble, les glaces de l’Antarctique occidental gagnent en masse lors d’un événement à La Niña.
Le graphique ci-dessous illustre cela. Le graphique du haut illustre les fluctuations de la hauteur moyenne de la banquise dans la région de la mer d'Amundsen, dans l'Antarctique occidental (ligne bleue) au cours des quatre missions satellitaires.
Vous pouvez voir comment la hauteur de la tablette de glace reflète le «Indice de Niña océanique”Dans la ligne noire dans le graphique du bas. Cet indice est un indicateur principal des événements ENSO; un indice positif (rouge ombré) indique un événement chaud El Niño, tandis qu'un indice négatif (bleu ombré) indique un événement froid La Niña.
Un grand nombre des pics de la hauteur de la banquise se produisent lors des événements El Niño - et des creux à La Niña.
La carte (en haut) montre la partie de l'Antarctique qui fait face à l'océan Pacifique (contour noir) et à la région de la mer d'Amundsen (en bleu). Les barres horizontales noires en dessous indiquent la période de chaque mission satellite. Le graphique du haut présente une moyenne sur 12 mois de la hauteur de la banquise dans la région de la mer d'Amundsen (ligne bleue, avec la plage d'incertitude en ligne pointillée bleue) et un indice combiné de l'ONI et de l'ASL (ligne rouge). Le graphique du bas montre l’ONI, avec El Niños (rouge) et La Niñas (bleu), modérés à très forts, tels que définis par NOAA. Les lignes ONI / ASL et ONI sont toutes deux retardées de six mois par rapport à la courbe de hauteur de la banquise afin de permettre de mieux voir le même schéma. Source: Paolo et al. (2018).
Mer d'Amundsen
La recherche a révélé que l’impact d’ENSO était plus marqué sur les banquises du secteur de la mer d’Amundsen de l’Antarctique occidental - en particulier sur les plateaux de Dotson et de Sulzberger -, mais qu’il avait également un impact moindre en dehors de cette zone.
Ce n’est pas particulièrement surprenant, dit Paolo, étant donné que la région de la mer d’Amundsen en Antarctique fait directement face à l’océan Pacifique, où se développent les événements El Niño et La Niña.
Vous pouvez le voir sur la carte et les graphiques ci-dessous. La carte montre les principales plates-formes de glace le long de l'Antarctique occidental. Plus les carrés sont grands et les zones sombres plus foncées, plus l’impact d’ENSO sur la banquise est important.
Les graphiques situés à droite de la carte comparent les fluctuations d’ENSO aux variations de hauteur de six glaces (Pine Island, Dotson, Getz, Nickerson, Sulzberger et Ross) et à une moyenne pour la région de la mer d’Amundsen («UMA»).
Comme dans le graphique précédent, vous pouvez voir à quel point les fluctuations de la banquise reflètent de manière prédominante le schéma des événements El Niño et La Niña. (N'oubliez pas que ces graphiques ne montrent que la variabilité d'une hauteur à l'autre de la hauteur de la banquise, année après année, en éliminant les tendances à la baisse à long terme.)
La ligne ombrée grise représente une période particulière de la fin du 20e siècle où un très puissant El Niño (1997-98) était étroitement suivie par un La Niña étendu (1998-2001). Les six plateaux de glace montrent une augmentation de la hauteur lors du El Niño et une diminution de la réaction à la suite de La Niña.
La carte (à gauche) montre l'ampleur de l'impact de l'ENSO sur la hauteur de la banquise (des carrés plus grands et des ombres plus foncées indiquent un impact plus important). Les graphiques (à droite) indiquent les moyennes courantes d'ONI (graphique du haut) et les hauteurs de six plateformes de glace Pine Island (PIG), Dotson (DOT), Getz (GET), Nickerson (NIC), Sulzberger (SUL) et Ross (ROS). La deuxième carte du haut (AMU) montre les anomalies combinées des plateformes de glace pour les plateformes de glace Amundsen (AMU). L’ONI accuse un retard de six mois sur les tracés de hauteur de la banquise afin de permettre de mieux voir la même tendance. Source: Paolo et al. (2018).
Monde en réchauffement
À mesure que les températures mondiales augmentent, la recherche suggère ces événements extrêmes liés au phénomène El Niño deviendront de plus en plus fréquents, voire doubleront sous le 1.5C, un réchauffement au-dessus des niveaux pré-industriels.
Cela signifie que la variabilité à court terme de la hauteur et de la masse des plateformes de glace de l'Antarctique occidental pourrait également augmenter à l'avenir, a déclaré Paolo:
"Depuis que nous avons vu la masse des plateformes de glace fluctuer - et cela peut être affecté par les fluctuations d'El Niño -, à l'avenir, nous devrions nous attendre à une fluctuation plus importante."
L'étude conclut que cette augmentation de la variabilité devra être prise en compte dans l'évolution des projets scientifiques sur les plateformes de glace, alors que le monde continue de se réchauffer.
Dr Bethan Davies - Un conférencier en géographie physique de l'Université Royal Holloway de Londres, qui n'a pas participé à la recherche - souligne qu'il est important de bien comprendre ce qui affecte les gains et les pertes des plateformes de glace de l'Antarctique.
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La nouvelle étude est «un travail original et réfléchi» et «vraiment très intéressant», dit-elle à Carbon Brief:
"Ces facteurs peuvent influer sur la sensibilité future des plateaux de glace au changement climatique, il est donc primordial de comprendre les contrôles relatifs au bilan de masse de la surface des plateaux de glace."
Cet article a paru sur CarbonBrief.org
A propos de l'auteur
Robert McSweeney est rédacteur scientifique de CarbonBrief.org. Il est titulaire d'une maîtrise en génie mécanique de l'Université de Warwick et d'une maîtrise en sciences du changement climatique de l'Université d'East Anglia. Auparavant, il avait travaillé pendant huit ans sur des projets liés aux changements climatiques chez le cabinet de conseil Atkins.
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