Le comportement mécanique de la banquise arctique favoriserait son démantèlement et son déclin rapide. En s'appuyant sur le mouvement d'un réseau de bouées dérivantes, des chercheurs de l'INSU-CNRS, de l'Université Joseph Fourier et de l'Université de Savoie ont mis en évidence une forte augmentation de la vitesse de dérive des glaces et de la déformation interne de la banquise depuis 30 ans. Ces deux effets liés aux propriétés mécaniques de la banquise contribuent par eux-mêmes au déclin rapide de la banquise arctique. Cette étude est publiée dans le
Journal of Geophysical Research du 14 mai 2009.
Une balise attise la curiosité des ours.
Inspirés par l'aventure de la goélette Tara, prise volontairement dans les glaces de l'Arctique, et qui a dérivé avec la banquise à une vitesse plus de deux fois supérieure à celle du Fram, le bateau de l'explorateur norvégien Nansen, 115 ans plus tôt, des chercheurs du Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement de Grenoble (LGGE, CNRS/Université Joseph Fourier) et du Laboratoire de géophysique interne et tectonophysique de Chambéry (LGIT, CNRS/Université Joseph Fourier/Université de Savoie) ont analysé les trajectoires de plus de 600 bouées enchâssées dans la banquise depuis une trentaine d'années
(1). Ils ont ainsi mesuré une augmentation de la vitesse moyenne de dérive des glaces de 10 % par décennie. En étudiant plus spécifiquement les trajectoires relatives des bouées, ils ont aussi calculé la vitesse de déformation de la banquise: celle-ci augmente de plus de 50 % par décennie, en été comme en hiver. Cette augmentation combinée de la dérive des glaces et de la vitesse de déformation de la banquise pourrait refléter l'amincissement progressif de la banquise qui favorise les deux phénomènes.
Un lien étroit entre la fracturation de la banquise et sa déformation avait déjà été démontré par une équipe du LGGE
(2). Des vitesses de déformation plus élevées se traduisent par l'ouverture de plus en plus fréquente de fractures et de failles, favorisant la pénétration des rayons solaires dans l'océan et son réchauffement estival. D'autre part, une banquise plus fracturée et plus mobile s'évacue plus rapidement vers l'océan Atlantique. Ces deux effets liés aux propriétés mécaniques de la banquise contribuent donc vraisemblablement au déclin général de la banquise arctique.
L'année 2007, qui avait vu une chute brutale et inattendue de l'étendue de la banquise en été, pourrait bien constituer un exemple frappant de l'enchaînement de ces mécanismes. En effet, les vitesses de déformation mesurées par les chercheurs, particulièrement exceptionnelles au cours de l'hiver 2006/2007, pourraient avoir contribué à la spectaculaire débâcle estivale qui suivit.
Ces processus complexes, mal décrits dans les modèles climatiques actuels, pourraient ainsi expliquer pourquoi les spécialistes ont jusqu'à présent été incapables d'anticiper ce déclin brutal de la banquise, si symptomatique des changements climatiques globaux à l'oeuvre actuellement.
Augmentation de la vitesse de dérive de la banquise arctique, de 1979 à 2007.
En gris clair, la vitesse moyenne de dérive estivale (juillet-septembre) pour chaque année.
En gris foncé, la vitesse moyenne de dérive hivernale (octobre-juin).
Sur les trois décennies, la tendance à la hausse est très nette, en été comme en hiver.
Ce travail a été en partie soutenu par le programme européen DAMOCLES coordonné par le Laboratoire d'océanographie et du climat: expérimentations et approches numériques (LOCEAN, Université Pierre et Marie Curie/CNRS/IRD/MNHN).
Notes:
(1) Bouées mises en place par l'International Arctic Buoy Programme, à l'origine pour mesurer des paramètres atmosphériques dans la région.
(2) Weiss, J., Schulson, E.M., Stern, H.L. (2007), Sea ice rheology from in-situ, satellite and laboratory observations: Fracture and friction, Earth and Planetary Science Letters, 255, 1-8