À mesure que les glaciers du Groenland se retirent, ils perdent de la glace à un rythme de plus en plus rapide. Michalea Roi, CC BY-ND
Le Groenland est la plus grande île du monde et environ 80% de celle-ci est couverte par un plaque de glace géante. Des glaciers qui coulent lentement relient cet immense réservoir d'eau douce gelé à l'océan, mais en raison du changement climatique, ces glaciers reculent rapidement.
Je suis un scientifique de la terre qui étudie comment les modifications des glaciers du Groenland affectent la stabilité de la calotte glaciaire dans son ensemble. Les glaciers sains sont stables en taille et en forme et agissent comme des drains pour la calotte glaciaire, transportant la glace dans la mer. Ils maintiennent un équilibre où la glace ajoutée chaque année équivaut à peu près à la glace perdue dans la mer.
Mais à cause du réchauffement causé par le changement climatique, cette dynamique a changé.
Pendant des années, les scientifiques ont observé le recul des glaciers du monde entier. Mais nos recherches ont montré que les glaciers le long du bord du Groenland ont tellement reculé qu'ils ne garder la calotte glaciaire qui les nourrit en équilibre.
Au fur et à mesure que les glaciers reculent dans les vallées, ils coulent plus vite et apportent plus de glace de l'intérieur des terres à la mer. Imaginez un embouteillage: quand une autoroute est bondée de voitures - ou de glace - elle coule lentement. Mais à mesure que l'embouteillage ou le glacier rétrécit, le nombre de voitures ou la quantité de glace qui peuvent s'écouler dans un temps donné augmente.
La calotte glaciaire du Groenland est désormais déséquilibrée. La nouvelle norme est un perte globale annuelle de glace.
L'endroit où les glaciers rencontrent la mer - appelé front de vêlage - est important pour la stabilité de toute la calotte glaciaire. Jakobshavn Glacier recule depuis des décennies. Michalea Roi, CC BY-ND
Changements en bordure, conséquences pour l'ensemble
Les calottes glaciaires se forment lorsque les chutes de neige s'accumulent sur des milliers d'années et se compriment en couches sur des couches de glace. Mais la glace n'est pas un matériau parfaitement rigide - elle se comporte un peu comme un miel extra épais mais cassant.
Une fois qu'une calotte glaciaire devient suffisamment haute, la glace commence à s'écouler vers l'extérieur à cause de son propre poids. Cette glace est canalisée dans les vallées vers l'océan, formant des glaciers de sortie à écoulement rapide. Ces glaciers peuvent bouger autant que 10 kilomètres par an.
Bien que les glaciers ne comprennent qu'une région étroite au bord de la calotte glaciaire, ils jouent un rôle énorme dans le contrôle de la rapidité avec laquelle la glace est drainée de la calotte dans l'océan. Généralement, un glacier qui s'étend sur une longue distance à travers une vallée se déplacera plus lentement et drainer moins de glace de la calotte glaciaire que si elle était plus courte.
La plupart des glaciers du Groenland se terminent à la mer, où l'eau de l'océan fond et affaiblit la glace jusqu'à ce qu'elle se brise en morceaux qui tombent dramatiquement dans l'Atlantique Nord. Si la glace est perdue à l'avant du glacier plus rapidement qu'elle n'est reconstituée par la glace en amont, le glacier recule à l'intérieur des terres. C'est ce qu'on appelle la retraite glaciaire.
La retraite raccourcit non seulement la longueur du glacier, mais réduit également la friction entre la glace et les vallées environnantes. Avec moins de surface de glace touchant le sol, la glace peut couler plus rapidement. Tout comme un embouteillage qui se rétrécit, le retrait durable des glaciers se traduit par des glaciers plus rapides qui égoutter plus rapidement la calotte glaciaire.
La ligne bleue montre la limite actuelle entre le glacier Jakobshavn (côté droit, gris clair) et la glace flottante (centre, blanche) entre les parois de la vallée (haut et bas, gris foncé). Les autres lignes colorées montrent où se trouvait cette limite les années précédentes. Michalea Roi, CC BY-ND
Un état de perte persistant
Les températures de l'océan et de l'air ont de forts effets sur les glaciers. Tous les deux océan ainsi que températures de l'air sont à la hausse.
Pour les glaciers du Groenland, le réchauffement de l'océan est la principale cause de retrait glaciaire. En moyenne, les glaciers ont reculé d'environ 3 kilomètres depuis le milieu des années 1980, la majeure partie de cette retraite ayant eu lieu entre 2000 et 2005.
Mes collègues et moi avons utilisé des milliers d'images satellites pour mesurer les changements de longueur, d'épaisseur et de vitesse d'écoulement des glaciers du Groenland. Avec cette information, nous avons trouvé deux choses importantes: le recul glaciaire s'accélère et la calotte glaciaire perd chaque année une quantité étonnante - et également croissante - de glace.
Notre équipe a constaté qu'aujourd'hui, les glaciers se drainent 14% plus de glace de la calotte glaciaire chaque année - environ 500 milliards de tonnes métriques - qu'ils ne l'ont fait en moyenne entre 1985 et 1999. Cet écoulement plus rapide fait rétrécir la calotte glaciaire qui recouvre la majeure partie du Groenland, mais il a également modifié la dynamique de l'ensemble du système.
La calotte glaciaire est maintenant dans un nouvel état déséquilibré de perte de masse persistante. Avant l'an 2000, la perte de glace équivalait à peu près à la glace ajoutée par les chutes de neige, de sorte que la calotte glaciaire était stable. Désormais, les pertes de masse de glace dépassent systématiquement les gains de masse, même pendant les années les plus fraîches d'accumulation de neige relativement élevée. Les glaciers constituaient un important embouteillage, empêchant la perte de glace. Maintenant, cependant, le trafic circule plus librement et la glace peut s'écouler plus facilement de la calotte glaciaire.
Malheureusement, les températures de l'air plus chaudes ont également augmentation de la fonte de surface, ce qui réduit l'accumulation de neige au Groenland. Compte tenu de tous ces facteurs, mes collègues et moi estimons maintenant que la calotte glaciaire pourrait voir une année de gain de masse seulement une fois par siècle.
En grave difficulté, mais pas encore condamné
Notre étude a montré à quel point le recul généralisé a entraîné à la fois une augmentation du débit des glaciers et un changement vers une perte de masse persistante de la calotte glaciaire. Mais cela ne signifie pas que la calotte glaciaire est condamnée. Le recul continu et les augmentations supplémentaires du débit sont limités par la topographie.
Au cours des prochains siècles, les glaciers peuvent se retirer sur un terrain plus élevé et finalement former un calotte glaciaire enclavée à débit minimal - essentiellement un gros morceau de glace reposant au sommet du Groenland sans glaciers pour le drainer. Dans ce scénario futur, l'équilibre de la calotte glaciaire ne serait déterminé que par les changements de surface - accumulation de neige et fonte de surface. Cette perte de glace équivaudrait mètres d'élévation du niveau de la mer.
À ce stade, le sort de la calotte glaciaire dépend simplement du fait qu'elle fond plus vite qu'elle ne pousse à cause des chutes de neige. Dans un monde chaud où le changement climatique n'est pas abordé, la calotte glaciaire fondra lentement et finira par disparaître. Mais si le changement climatique est contrôlé et que des températures plus fraîches sont maintenues pendant une période prolongée, il est possible que la calotte glaciaire du Groenland puisse repousser. Ce jour-là peut prendre des centaines d'années dans le futur, mais ce sont les mesures prises aujourd'hui qui décideront du sort de l'inlandsis du Groenland.
À propos de l’auteur
Michalea King, chercheuse postdoctorale en climatologie, The Ohio State University
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.
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