Beaucoup moins de crêtes de pression dans la glace de mer arctique
Photo : Institut Alfred Wegener / Andreas Preusser
La couverture de glace de mer de l’océan Arctique a non seulement diminué, mais en plus celle-ci s’est amincie en raison du réchauffement climatique, et s’est considérablement aplatie au cours des trois dernières décennies. C’est peut-être une bonne nouvelle pour le transport maritime, mais pas pour l’écosystème.
La glace de mer dans l’Arctique (et l’Antarctique) est loin d’être un paysage monotone et plat. Au contraire, les zones plates sont entrecoupées chaque centaines de mètres, par des reliefs pouvant atteindre jusqu’à deux mètres de haut, appelées « crêtes de pression ». Ces crêtes constituent des obstacles insurmontables pour la navigation.
Les crêtes de pression se forment lorsque les glaces flottantes sont poussées les unes contre les autres et empilées par le vent et les courants océaniques. En fonction de l’âge et de l’épaisseur des floes, ces crêtes peuvent devenir remarquablement épaisses, en particulier sous la surface. Les floes empilés peuvent atteindre jusqu’à 30 mètres de profondeur.
Une équipe de chercheurs de l’Institut Alfred Wegener (AWI) et de l’Institut polaire norvégien a montré pour la première fois que la fréquence et la hauteur des crêtes de pression dans l’Arctique ont diminué de manière significative : Dans des zones telles que le nord du Groenland, le détroit de Fram et la mer de Lincoln au nord de l’île d’Ellesmere (Canada) et au nord-ouest du Groenland – cette dernière étant une région où se concentre la vieille glace de mer – la fréquence diminue de 12 à 15 % par décennie, et la hauteur de 5 à 10 % par décennie.
Les résultats de l’étude, publiés le 6 janvier dans la revue Nature Climate Change, sont basés sur des mesures laser recueillies au-dessus de la glace de mer arctique pendant 30 ans à l’aide d’avions de recherche de l’AWI. Les chercheurs ont analysé des données inédites provenant de 52 campagnes de vols d’étude menées entre 1993 et 2023, couvrant une distance totale de 76 000 kilomètres.
« Jusqu’à présent, l’évolution des crêtes de pression n’était pas claire », explique Thomas Krumpen, expert en glace de mer à l’AWI et auteur principal de l’étude, dans un communiqué de presse de l’AWI. « Une partie de plus en plus importante de l’Arctique est constituée de glace qui fond en été et n’a pas plus d’un an. Cette glace jeune et fine se déforme plus facilement et forme plus rapidement de nouvelles crêtes de pression. On peut donc s’attendre à ce que leur fréquence augmente. Le fait que les crêtes de pression soient néanmoins en déclin est dû à la fonte spectaculaire des floes plus anciens. La glace qui a survécu à plusieurs étés se caractérise par un nombre particulièrement élevé de crêtes de pression, car elle a été soumise à des pressions élevées pendant une période plus longue. La perte de cette glace pluriannuelle est si importante que nous observons une diminution globale de la fréquence des crêtes de pression, même si la jeune glace fine est plus facile à déformer ».
Le professeur Christian Haas, chef de la section physique de la glace de mer à l’AWI, explique que le déclin des crêtes de pression a été le plus important dans les régions où l’âge de la glace a le plus diminué. Ce phénomène a été observé dans la mer de Beaufort et dans le centre de l’Arctique, des zones qui sont aujourd’hui partiellement libres de glace en été, mais qui étaient autrefois dominées par de la glace âgée de cinq ans et plus.
Essentiel pour l’écosystème
D’un point de vue écologique, les crêtes de pression sont un élément fondamental de la glace de mer. La partie située au-dessus de la surface de l’eau, appelée voile, crée des cavités et des niches que les ours polaires utilisent pour hiberner et donner naissance à leurs petits. En même temps, les floes imposants captent le vent, ce qui accélère le déplacement de la glace dans l’océan Arctique.
La quille de glace sous-marine, quant à elle, sert d’habitat aux algues de glace et au zooplancton, qui attirent la morue polaire, une source de nourriture essentielle pour les phoques, les oiseaux de mer et les baleines. Les turbulences générées par la quille favorisent le mélange dans la couche d’eau supérieure, augmentant ainsi la disponibilité des nutriments.
Les effets des changements observés sur l’écosystème arctique font encore l’objet de recherches. Il est particulièrement important de comprendre le rôle que joue l’âge des crêtes de glace pour les nombreux organismes qui y sont associés, car le réchauffement entraîne une diminution du nombre de crêtes de glace qui survivent à leur premier été.
Dérive plus rapide malgré des voiles plus petites
Au cours de l’étude, les chercheurs ont également découvert que, malgré la diminution de la taille des crêtes glaciaires, la vitesse à laquelle la glace est poussée à travers l’océan Arctique augmente.
Luisa Albedyll, physicienne spécialiste de la glace de mer à l’AWI et co-auteur de l’étude, cherche des explications à cette contradiction : « En fait, la glace devrait dériver plus lentement lorsque les voiles rétrécissent, puisqu’il y a moins de surface pour le transfert d’énergie. Cela indique qu’il existe d’autres changements produisant l’effet inverse. Des courants océaniques plus forts ou une surface de glace plus lisse en raison d’une fonte plus intense pourraient être des facteurs contributifs. Pour répondre à ces questions ouvertes et mieux comprendre les interactions complexes, nous avons mis l’ensemble des données à disposition dans une archive publique, afin que d’autres chercheurs puissent les utiliser et les intégrer dans leurs études. »
Les questions en suspens, telles que les différences biologiques et biogéochimiques entre les banquises et les crêtes de pression d’âges différents, seront étudiées cet été lors d’une expédition avec le brise-glace de recherche allemand Polarstern.
« En combinant les observations maritimes et aériennes, nous espérons mieux comprendre les interactions complexes entre la glace de mer, le climat et l’écosystème. En effet, nous ne pourrons élaborer des stratégies efficaces pour la préservation et l’utilisation durable de l’Arctique que si nous comprenons mieux le système environnemental de la région », explique le Dr Thomas Krumpen.
Julia Hager, Polar Journal AG
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