Causes possibles de cette fonte accélérée

La calotte glaciaire du Groenland s'étend sur 1,7 millions de kilomètres carrés. Si celle-ci venait à fondre complètement, cela provoquerait une hausse du niveau de la mer de 6 mètres(2). On peut comprendre que la fonte de la calotte glaciaire du Groenland est principalement causée par le réchauffement climatique. Il existe une deuxième, plus récente, cause de cette fonte. Ceci pourrait expliquer l'accélération récente de la fonte de la calotte glaciaire. Il s'agit de la pollution atmosphérique, en particulier de la présence de suie dans l'air et aussi du phénomène de refonte glaciale.

La suie peut provenir de pollution industrielle de même que des nombreux feux de forêts, au Canada et aussi loin que la Californie. Cette suie se dépose sur la glace et en change la réflexivité (aussi appelé albédo). Lorsque la réflexivité est changée, la capacité d'absorption de la radiation solaire augmente et la fonte de la glace s'accélère, tout comme un corps blanc exposé au soleil sera plus froid qu’un corps noir. De plus, en été, comme la fonte s'accélère, les impuretés de la glace fondue se concentrent. Cela rend la glace plus "sale" et plus réceptive aux rayons du soleil. Lorsque la température se refroidit, la neige regèle, les grains de neige grossissent, ce qui conduit à une surface moins réfléchissante, et une fonte accélérée et possiblement plus précoce.

Effet de cette fonte

Selon des articles de la revue Nature, la couche de glace du Groenland a perdu 75,1 gigatonnes annuellement entre 1900 à 1983. Ensuite, elle a perdu 73,8 gigatonnes de 1983 à 2003. Depuis, ce phénomène s’est accéléré de 150%, soit 186,4 gigatonnes par an. Toute cette glace fondue est de l'eau douce qui ruisselle vers la mer et en affecte la salinité. Lorsque la salinité de la mer diminue, l'eau devient moins dense et cela peut avoir une influence sur les courants marins qui, en retour, sont intimement reliés à la température atmosphérique. Voici quelques explications.

1. Préoccupations en climatologie

Comme les océans couvrent plus de 70% de la surface terrestre et contiennent 98% des 1,4 milliards de kilomètres cubes d'eau de la planète, il apparait évident que le climat de la planète est influencé par l'eau des océans. Une des raisons est que l'eau étant plus dense que l'air, les océans agissent en régulateur de la température atmosphérique sur la planète; ils atténuent entre autres les températures extrêmes du jour et de la nuit ainsi que celles de l'hiver et de l'été. En effet, grâce aux courants de surface et aux courants profonds, les océans agissent en régulateur de température planétaire. De plus, comme l'eau des océans est salée, cette salinité aura un effet sur les courants à travers des différences de densité de l’eau de mer.

1.1 Quels sont les courants des océans?

Les courants de surface (ou horizontaux) sont reliés aux vents (effet de Coriolis), à la rotation de la Terre et à la forme des continents. Ils sont essentiellement confinés dans les premiers 200 m de la colonne d’eau. Ils déplacent les masses d'eau réchauffée par les radiations solaires vers les latitudes polaires et les masses d'eau froide vers les latitudes tropicales. "Cet échange nord-sud a une forte influence sur les températures atmosphériques. On évalue que s'il n'y avait pas ce régulateur, … les contrastes entre les climats seraient encore plus marqués: il ferait plus froid aux pôles et plus chaud à l'équateur" (3).

Les courants profonds,  quant à eux, sont propulsés par les changements de densité liés aux variations de température et de salinité induisant des mouvements verticaux et horizontaux). Ils se situent sous la couche de surface.  Ces courants sont en évolution depuis des milliers d'années et les scientifiques appellent ce phénomène la circulation thermohaline (thermo pour température et haline, pour salinité). "Il s'agit d'une boucle qui prend son origine dans l'Atlantique-Nord où les eaux froides (refroidies par les vents froids du Canada), salées, denses et bien oxygénées plongent vers les profondeurs, s'écoulent vers le sud sur les fonds océaniques tout au long de l'Atlantique, traversent l'Océan Indien, puis remontent vers le nord le long du Pacifique, pour refaire surface dans le Pacifique-Nord, froides et mal oxygénées. Ces eaux se réchauffent et s'oxygènent tout au long de leur parcours en surface, du Pacifique à l'Atlantique, et, refroidies à nouveau dans l'Atlantique-Nord, plongent pour recommencer le cycle. " (4)

1.2 Effet de la salinité de l'eau des océans sur les courants marins

La salinité de l'eau de mer est définie par le Jet Propulsion Laboratory comme étant le nombre de grammes de sel par 1000 gramme d'eau. Ainsi, un gramme de sel dans un kilogramme d'eau est l'unité de base. La salinité des océans varie de 32 à 37 g/kg. Plus la salinité des océans est élevée, plus l'eau est dense. Normalement, la salinité de l'océan Atlantique se maintient entre 35 et 37 g/kg. Il arrive que des facteurs abaissent ou augmentent la salinité de l'eau. La fonte des glaciers, des calottes glaciaires ou des icebergs ainsi que le ruissellement diminuent la salinité de l'eau de mer. À l'inverse, l'évaporation et le gel augmentent la salinité de l'eau de mer. Cette différence de densité crée des courants marins de densité. Or la salinité des océans s'avère très difficile à mesurer. Par contre, selon le site du CNRS en France (Centre national de la recherche scientifique), "on constate une augmentation importante de la salinité à partir de la fin 1996. Cette augmentation semble stagner en fin 1998-1999 et, depuis cette date, une phase de décroissance semble s’amorcer." Il sera donc important de mesurer la salinité de l'océan Atlantique Nord à la fin de l'été pour connaître l'impact de la fonte hâtive de la calotte du Groenland.

D'ailleurs, l'importance de la salinité de l'eau de mer est si grande que la NASA a lancé un projet spécial en 2011; le projet Aquarius a pour but de mesurer les changements de salinité des océans, plus particulièrement ceux de l'Atlantique Nord (autour du Groenland) qui est le plus salé des océans. Dans le même ordre d'idée, plusieurs nations européennes ont instauré le projet EUTHOR parce qu'elles sont très préoccupées par tout changement possible affectant les courants marins de l'Atlantique Nord. Ses eaux très froides et très salées plongent vers le fond, à de très grandes profondeurs et marquent le début de la circulation thermohaline (voir la section vidéo "Global conveyor belt’) qui influence directement le climat en l'Europe. Il y a deux courants marins à l’origine de cette circulation océanique. Tout d'abord, le Gulf Stream, qui est un courant d'eau chaude qui part de la Floride et se dirige vers le Groenland, et le Courant du Labrador, un courant océanique froid provenant de l'Océan Arctique et se dirigeant vers le sud.

On peut donc comprendre que tout événement modifiant la température ou la salinité de l'eau affectera les courants marins avec des conséquences environnementales planétaires. 

Arrêt de la circulation thermohaline ?

La possibilité du ralentissement ou de la suppression totale de la circulation thermohaline est une éventualité souvent évoquée dans les cercles scientifiques.  Même un rapport produit pour le Pentagone américain (ministère de la Défense Américaine) a évoqué une telle possibilité pour 2020 dans un scénario de fiction climatique!

On disait en 2007 que " la cause … a le plus souvent été une gigantesque débâcle d'icebergs au Groenland et sur la Canada actuel (d'où leur apparition en période glaciaire) qui a amené une quantité considérable d'eau douce dans l'Atlantique, ce qui a arrêté la plongée des eaux de la mer de Norvège pour les raisons exposées plus haut…  Dans tous les cas de figure l'enchaînement a été le même: un apport d'eau douce supplémentaire sur l'Atlantique Nord empêche la formation d'eaux profondes, ce qui, par contrecoup, provoque un très fort ralentissement du Gulf Stream, car cette circulation thermohaline (la plongée des eaux) sert de "pompe aspirante" et attire les eaux de surface tout au nord du bassin Atlantique. Ce ralentissement du Gulf Stream a à son tour engendré une baisse massive des températures en Europe et sur la côte Est des Etats-Unis (moins 5 à 6°C en moyenne), le tout survenant en quelques décennies seulement. Ces phénomènes ont reçu le nom de "surprises climatiques" et ont profondément déstabilisé les conditions de vie sur les deux rives de l'Atlantique." (6)

Conséquences sur la faune et la flore marine

Un changement de température de l'eau affecte la croissance du phytoplancton. En effet, les eaux froides des profondeurs ramènent vers la surface les nutriments nécessaires à la croissance de phytoplancton qui peut s’y développer par photosynthèse grâce à la lumière du soleil. Ce dernier est le point de départ de la chaine alimentaire des océans. De plus, les courants verticaux amènent l'oxygène nécessaire à la vie marine dans le fonds des océans. Un ralentissement de la circulation thermohaline pourrait affaiblir la vie marine en général. Qu'adviendrait-il de la survie humaine dans un tel cas?

En guise de conclusion, il faut prendre conscience de la fonte accélérée de la calotte glaciaire du Groenland et du changement que cette fonte provoque sur la salinité de l'eau de l'océan de l'Atlantique Nord, un autre problème, peut-être méconnu,  qui s'ajoute à la liste déjà trop grande des effets du réchauffement climatique provoqué par l’augmentation des gaz à effet de serre dans l’atmosphère.

 

Notes:

1. Journal La Presse, vendredi 15 avril 2016

2. National snow and Ice Data Center, document téléaccessible à l'adresse: https://nsidc.org/cryosphere/quickfacts/icesheets.html

3. Bourque, PA (2010). L'océan régulateur de température et de salinité, Université Laval, Québec. Document téléaccessible à l'adresse: http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s3/cycles.geoch.html

4. IBID

5. https://podaac.jpl.nasa.gov/SeaSurfaceSalinity

6. Pierre, J. ( 2007) .Les courants mains vont-ils changer? Document téléaccessible à l'adresse: http://www.manicore.com/documentation/serre/courants.html

 

Sources:

Héquette, A. 2001, Courants et transports marins, repris dans Hypergéo 2014. Document téléaccessible à l'adresse: http://www.hypergeo.eu/spip.php?article531

Iorga, M.C. Looser, M.S.(1999) .Signatures of the Mediterranean outflow from a North Atlantic climatology. Journal of Geophysical research, vol. 104, no.c11.

Pierre, J. ( 2007) .Les courants mains vont-ils changer? Document téléaccessible à l'adresse:

http://www.manicore.com/documentation/serre/courants.html

Reverdin, G. (2015). Salinité de surface de l'océan Atlantique nord. Document téléaccessible à l'adresse: http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosclim1/biblio/pigb12/gdeimghtml/03_03_v...

Liens utiles (en anglais)

La fonte de la calotte glaciaire du Groenland:

https://www.youtube.com/watch?v=tGBMzfxtOio

https://www.youtube.com/watch?v=BZovcCxftAY

"Global conveyor belt" video:

https://www.youtube.com/watch?v=UyCl6fAFZ_I

https://www.youtube.com/watch?v=boFGOZ1X5Bo

Euthor Project: https://www.youtube.com/watch?v=ovIvtKSQy9Y