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8 février 2019 5 08 /02 /février /2019 12:53

Les températures des quatre dernières années sont les plus élevées jamais enregistrées depuis 1850. Les étendues marines absorbent 93 % de l’excédent d’énergie lié aux émissions de gaz à effet de serre d’origine humaine. De récents travaux alertent sur l’accélération de la fonte des calottes glaciaires de l’Antarctique et du Groenland et leurs conséquences sur la montée du niveau des mers. D’après Audrey Garric le 07 février 2019 pour Le Monde. Lire aussi  Le monde ne prend pas le « tournant climatique » nécessaire pour limiter le réchauffement sous 1,5 °C, Pour la première fois, une accélération de la montée des océans est observée, Les zones mortes se multiplient dans les océans et Quand l’océan se meurt, la planète aussi.

L’océan, puits de carbone

L’océan, puits de carbone

Les océans s’apparentent à des sentinelles du changement climatique. En 2018, ils ont établi un record de chaleur, battant le précédent maximum de 2017. Et les cinq dernières années ont été les cinq plus chaudes jamais enregistrées. Ces mesures ont été publiées dans la revue Advances in Atmospheric Sciences le 15 janvier, par une équipe de chercheurs chinois et américains.

Les chiffres donnent le tournis : en 2018, la chaleur océanique additionnelle par rapport à la moyenne de la période 19812010 s’élevait à 197 zettajoules, soit 197 000 milliards de milliards de joules. « Le taux actuel de réchauffement des océans équivaut à l’explosion de cinq bombes atomiques de la taille de celle d’Hiroshima par seconde », indique John Abraham, professeur à l’université du Minnesota (États-Unis) et l’un des auteurs de l’étude, dans une analyse publiée par le Guardian. Ce réchauffement touche la majorité des mers du globe, essentiellement le Pacifique et l’océan Austral.

« Mesurer la chaleur qui augmente dans les océans donne une estimation très précise du changement climatique à l’œuvre. Cela nous renseigne sur le déséquilibre énergétique de la Terre et comment celui-ci se creuse en réponse aux émissions de gaz à effet de serre », explique Benoît Meyssignac, chercheur (CNES) au Laboratoire d’études en géophysique et océanographie spatiales à Toulouse.

Effets multiples

Car les vastes étendues salées absorbent 93 % de l’énergie attribuable au réchauffement planétaire et 25 % des émissions anthropiques de CO2. De sorte que, tant que les rejets carbonés se poursuivront, la chaleur accumulée par les océans, ce que l’on nomme le « contenu thermique de l’océan » (OHC, pour Ocean Heat Content), continuera d’augmenter. « On empile 0,6 watt par m2 dans l’océan chaque année. On battra donc toujours de nouveaux records, même si d’une année sur l’autre, ce réchauffement peut être compensé par des échanges avec l’atmosphère ou la cryosphère », poursuit Benoît Meyssignac.

Les effets de ce réchauffement sont multiples. Il y a d’abord l’élévation du niveau de la mer car l’eau plus chaude se dilate, à l’image d’un gaz, et donc occupe plus de place. En 2018, les chercheurs ont ainsi mesuré une hausse des océans de 2,95 cm par rapport à la moyenne de 19812010 – un tiers est lié à l’OHC, le reste venant des glaciers et des calottes polaires. « Cela expose les réserves d’eau douce côtières à l’intrusion d’eau salée, rend les collectivités plus exposées aux tempêtes et menace les infrastructures côtières », indique l’étude dans Advances in Atmospheric Sciences.

L’augmentation de la chaleur des océans affecte également le climat de la planète, en élevant la température et l’humidité de l’air – des conditions propices au développement de fortes pluies ainsi que des cyclones tropicaux plus intenses. Elle aggrave aussi la fonte des calottes glaciaires, réduit le niveau d’oxygène des océans et affecte les écosystèmes marins, provoquant par exemple le blanchissement puis la mort des coraux.

« Même si les émissions étaient immédiatement stoppées, les gaz à effet de serre déjà émis continueraient à réchauffer les océans pendant des milliers d’années, en raison de leur longévité dans l’atmosphère et de l’inertie du système climatique », prévient Benoît Meyssignac.

Du pôle Nord au pôle Sud, coup de chaud sur les glaces

Le glacier Renegar, dans l’Antarctique de l’Est, autrefois considéré comme relativement à l’abri, est touchée par la fonte des glaces. NICK COLLEDGE

Le glacier Renegar, dans l’Antarctique de l’Est, autrefois considéré comme relativement à l’abri, est touchée par la fonte des glaces. NICK COLLEDGE

Partout, elles craquent, grincent, se morcellent et chavirent. Les glaces fondent plus vite que jamais, tant au nord qu’au sud du globe, sous l’effet du réchauffement de l’atmosphère et des océans. Dans une série d’études scientifiques récentes, de nombreux chercheurs alertent sur la disparition accélérée des grandes étendues blanches des pôles et leurs conséquences sur l’environnement de la planète : montée du niveau des mers et multiplication des phénomènes météorologiques extrêmes.

L’alarme vient d’abord du Groenland, qui enregistre un réchauffement de 3 °C depuis cent ans. La fonte des glaces y a été multipliée par quatre en dix ans, avec une moyenne de 280 milliards de tonnes de glaces perdues chaque année entre 2002 et 2016, selon une étude publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), le 22 janvier. L’ensemble de l’inlandsis est affecté, essentiellement en raison du réchauffement de l’air qui fait fondre la surface de la calotte. « Le Groenland a atteint un point de basculement », prévient Michael Bevis, l’auteur principal, professeur à l’université d’Etat de l’Ohio, aux Etats-Unis.

Mais dorénavant, c’est également l’Antarctique qui préoccupe les scientifiques. La débâcle des glaces y est six fois plus rapide qu’il y a quarante ans, selon une autre étude publiée dans la même édition des PNAS. Ces vastes travaux estiment que le continent blanc a perdu 252 milliards de tonnes de masse glaciaire par an entre 2009 et 2017, contre 40 milliards chaque année sur la période 1979-1990.

Courants sous-marins plus chauds

« Les vents d’ouest, qui tournent autour de l’Antarctique, s’intensifient avec le réchauffement du climat. Ils envoient de la chaleur le long des côtes du continent blanc, un phénomène plus rapide que le réchauffement global de l’océan », explique Eric Rignot, premier auteur de l’étude, glaciologue à l’université de Californie, à Irvine, aux Etats-Unis et chercheur au Jet Propulsion Laboratory de la NASA.

Ces courants sous-marins plus chauds grignotent la base des plateformes glaciaires flottantes de l’Antarctique, qui finissent par se détacher sous forme d’icebergs. Or, ces parties côtières font office de « bouchons » pour les glaciers qui sont en amont. Libérés de leurs contraintes, ces derniers « accélèrent », c’est-à-dire que leur écoulement augmente vers la mer. Ce n’est pas tout. La perte d’épaisseur des glaciers fait aussi reculer la ligne d’échouage, c’est-à-dire la zone de transition entre la partie où les glaces flottent et celles où elles reposent sur le socle de terre. De quoi créer une instabilité et augmenter encore la débâcle des glaces.

Le plus grand danger réside en Antarctique de l’Ouest, avec les glaciers de l’île du Pin et de Thwaites, engagés dans des retraits inexorables. « Thwaites est capable de vider la moitié de l’Antarctique de l’Ouest à lui tout seul », prévient Catherine Ritz, glaciologue à l’Institut des géosciences de l’environnement à Grenoble.

Mais selon l’étude publiée dans les PNAS, l’Antarctique de l’Est, autrefois considéré comme relativement à l’abri, est également touché, notamment la terre de Wilkes, qui contient davantage de glace que l’Antarctique de l’Ouest et la Péninsule antarctique réunis.

Débat sur l’élévation du niveau de la mer

Tout l’enjeu de ces recherches est de prévoir quelle sera la hausse du niveau des mers entraînée par l’inéluctable fonte des glaces et à quelle vitesse (en centaines, milliers ou dizaines de milliers d’années). « Nous tablons sur plusieurs mètres, à cause de l’Antarctique, dans les prochains siècles », estime Eric Rignot. En 2016, dans des travaux qui ont fait date, les chercheurs Robert DeConto et David Pollard avaient évoqué une hausse possible de 1,8 mètre d’ici à 2100 liée seulement à l’Antarctique – auxquels il faut encore ajouter la fonte du Groenland, des glaciers terrestres ou encore l’expansion thermique de l’océan sous l’effet du réchauffement.

Un glacier dans la péninsule Antarctique. MARK BRANDON

Un glacier dans la péninsule Antarctique. MARK BRANDON

Ces projections font actuellement débat au sein de la communauté scientifique. Une nouvelle étude publiée dans la revue Nature, mercredi 6 février, bat en brèche les résultats de MM. DeConto et Pollard, après avoir réanalysé leurs données.

« L’Antarctique devrait contribuer à l’élévation du niveau de la mer à hauteur de 14-15 centimètres d’ici à la fin du siècle, avance de son côté Catherine Ritz, qui a participé à cette recherche. Cela reste tout de même très inquiétant, car la fonte va se prolonger pendant plusieurs milliers d’années et la hausse des océans se comptera alors en mètres. »

D’autant qu’un tel phénomène – encore non expliqué – a déjà eu lieu par le passé : il y a 125 000 ans, lors de la dernière période interglaciaire, la Terre était plus chaude de 2 °C et le niveau de la mer culminait à entre + 6 et + 9 mètres, en raison d’une fonte partielle du Groenland, mais également, sans doute, de l’Antarctique.

Ces incertitudes résident dans une connaissance encore insuffisante des mécanismes physiques de la glaciologie ou de la climatologie, mais surtout dans le manque de données de base, en termes de topographie, de profondeur des fonds marins ou de température de l’eau. « Les satellites ne suffisent pas, il faut des mesures aéroportées et des expéditions sous-marines, jusqu’à 500 mètres de profondeur, ce qui est très difficile », explique Eric Rignot. « On essaie de développer de nouveaux modèles plus complets, qui couplent les mécanismes sur les océans, l’atmosphère, l’Antarctique et le Groenland », précise Catherine Ritz.

Intensification des événements climatiques extrêmes

C’est l’objet d’une dernière étude, elle aussi publiée mercredi 6 février dans Nature, qui se projette dans un monde à + 3 °C ou + 4 °C à la fin du siècle – la trajectoire vers laquelle nous mènent les engagements actuels des Etats – et examine les effets combinés de la fonte des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique.

Les chercheurs en dressent la longue liste : une élévation du niveau de la mer de 25 cm, la perturbation de la circulation océanique mondiale, l’augmentation des variations de température d’une année à l’autre, la multiplication et l’intensification de certains phénomènes météorologiques extrêmes – comme par exemple des tempêtes et des cyclones tropicaux plus forts dans le golfe du Mexique –, ou encore l’affaiblissement du principal système de circulation océanique dans l’Atlantique Nord.

 « Il en résultera un réchauffement de l’air en Amérique centrale, dans l’est du Canada et dans l’extrême Arctique, et, à l’inverse, un réchauffement réduit sur le nord-ouest de l’Europe », détaille Nicholas Golledge, le principal auteur de l’étude, professeur à l’université Victoria de Wellington (Nouvelle-Zélande).

Ces résultats seront incorporés au prochain rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), qui doit paraître en septembre sur les liens entre changement climatique, océans et glace. En 2013, le GIEC évoquait, dans son pire scénario, une élévation du niveau des mers de 98 cm d’ici à la fin du siècle, toutes causes confondues.

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