À présent, précisons les facteurs de la montée des eaux. Ces facteurs sont multiples :
Les vents, les marées, la pression atmosphériques (…) sont aussi à prendre en compte, mais ont un impact sur des fenêtres de temps plus courtes.
Tous ces facteurs sont bien résumés dans cette illustration-ci :
Avec le réchauffement climatique, les glaces fondent de plus en plus tôt et trois fois plus rapidement qu’avant[1]. En hiver, les glaciers ont de plus en plus de mal à se reformer. Selon certaines études[2], plus de 28 trillions de tonnes de glaces ont disparu depuis 1994. Cela est problématique, surtout quand on sait que le taux de fonte des glaces a augmenté de 65 % en 30 ans, passant de 800 milliards de tonnes par an dans les années 1990 à 1 300 milliards en 2017.
La fonte de la banquise n’engendre pas la montée des eaux. Pour comprendre pourquoi elle ne fait pas monter le niveau de la mer, il faut comprendre la différence entre deux types de glaces : la glace de terre (glacier) et la glace de mer (banquise). Quand la glace de terre fond, c’est elle qui ajoute son volume d’eau dans les mers. À l’inverse, la banquise est l’étendue de glace qui se forme à la surface d’une étendue d’eau par solidification des couches supérieures d’eau. Ainsi, sa flottaison est due à la différence de masse volumique entre l’eau à l’état liquide et l’eau à l’état solide, qui est de 9 %. La glace est donc moins dense que l’eau liquide, et elle flotte sous l’effet de la poussée d’Archimède.
Et c’est précisément pour cette raison que la fonte de la banquise n’engendre pas une montée des eaux.
→ Pourtant, les observations et les modélisations montrent bien que l’eau monte, non ?
Effectivement, au même titre que les températures, le niveau des mers a toujours évolué. Aujourd’hui, elle évolue de manière anormale sur une fenêtre de temps réduite (cf. les deux graphiques ci-dessous du 2degrees institute)
[1] The IMBIE team. Mass balance of the Antarctic Ice Sheet from 1992 to 2017. Nature 558, 219–222 (2018). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0179-y
[2] https://www.theguardian.com/environment/2020/aug/23/earth-lost-28-trillion-tonnes-ice-30-years-global-warming
Le graphique ci-dessous permet de voir l’évolution de la surface de l’arctique et de l’antarctique au cours des années (1979-2023) au cours des jours de l’année. Les traits clairs sont les plus anciens, tandis que les bleus foncés sont les plus récents. Dans ce graphique, deux choses sont frappantes :
La carte interactive ci-dessous montre l’évolution des surfaces glacées et enneigées (banquise) entre janvier 2014 et janvier 2023. Cette plage de temps ne permet pas de déceler une réelle évolution tant elle est courte, mais permet de cerner les zones glacées et enneigées. On pourrait donc visualiser spatialement la fonte de la glace via des données sur une fenêtre temporelle plus rapide.
Comme vous le voyez, la fonte des glaces est scrutée de toutes parts par une pluralité de méthodes de mesure. Par exemple, la NASA a lancé le 15 septembre 2018 le satellite ICEsat-2, qui a pour principal objectif de mesurer l’évolution de la cryosphère. Il est capable de réaliser 10 000 tirs de laser (LiDAR) par secondes à une résolution de 70 cm ! Naviguez à travers l’I-Frame suivant pour découvrir les caractéristiques du satellite ICEstat-2 :
Il permet entre autres de faire ce type de visualisation :
Vidéo n°1 : Visualisation de données montrant des bandes de données sur l’élévation de la glace recueillies au-dessus du glacier Rink au Groenland par le satellite IceSat-2. Source : NASA
Les données issues du satellite ICEsat-2 montrent que le Groenland et l’Antarctique perdent respectivement de la masse au rythme de 283 gigatonnes par an et de 145 gigatonnes par an. Alors, quelle est la taille d’une gigatonne ?
Vidéo n°2 : Une gigatonne d’eau dans Central Park à New York. Source : NASA
Mathématiques :
Dimensions de Central Park :
4 km de long, 0,8 km de large
1 gigatonne de glace = 1,091 km³
4 km * 0,8 km * hauteur de glace km = 1,091 km³
hauteur de glace = 1,091 km³ / (4 km * 0,8 km) = 0,349 km = 349 mètres
Encart sur les boucles de rétroaction :
Comme souvent en géographie, les phénomènes naturels sont soumis à des effets systémiques. Les mécanismes de la fonte des glaces n’échappent pas à la règle :
La fonte de l’arctique et de l’antarctique ne sont pas le seul facteur à prendre en compte. En effet, les glaciers de montagne perdent 270 milliards de tonnes de glace chaque année depuis le début du 21ᵉ siècle, et 267 gigatonnes sur 20 ans. Cette fonte correspond à 1/5ᵉ de l’élévation du niveau de la mer, ce qui permettrait de recouvrir toute l’Irlande de 3 mètres d’eau.
En France, les glaciers alpins ont perdu 25 % de leur superficie depuis la fin des années 1960 et 50 % depuis 1860 (fin du petit âge glaciaire).
En effet, beaucoup connaissent l’exemple a priori sans équivoque de la mer de glace. Mais, est-elle réellement l’exemple le plus frappant?
L’Observatoire National sur les Effets du Réchauffement Climatique (ORNEC) a mesuré les variations d’épaisseur des glaciers métropolitains.
Sur ce graphique, on voit que les glaciers ont tendance à fondre, mais que la mer de glace n’est pas celui qui est le plus exposé à la fonte. C’est bien le glacier Saint-Sorlin qui est le plus impacté par le phénomène.
Ainsi, ce phénomène étant bien entendu mondialisé, les sites comme le glacier Lambert en Antarctique, le glacier Fedchenko au Tadjikistan, le Perito Moreno en Argentine ou le Vatnajökull en Islande contribuent tous à la montée des eaux.
Notons le travail remarquable de Millan, R., Mouginot, J., Rabatel, A. et al. de l’université de Grenoble qui ont modélisé l’épaisseur (m) et la vélocité (m/an) de 200 000 glaciers dans le monde entier.
Sur cette animation, on voit les dynamiques évolutives des glaciers terrestres. Dans cette carte, si vous vous rendez à la Mer de Glace, ou aux pôles, vous voyez des dynamiques d’évolution tout à fait remarquables.
Notez que les glaciers ont toujours bougé. Une vélocité élevée n’est pas toujours due aux effets du changement climatique. En effet, tous les glaciers ont une zone d’accumulation, et une zone d’ablation. La zone d’accumulation correspond à environ 60-70 % de la surface, et est la zone où la neige se transforme en glace. À l’inverse, la zone d’ablation est synonyme d’une importante fonte des glaciers.
Le Vêlage est la production d’icebergs par un glacier lorsque des masses de glace se détachent de celui-ci au niveau de son front glaciaire. Bien que tout à fait naturel et compensé par la zone d’accumulation, ce phénomène est accentué par le changement climatique.
Finalement, la montée des eaux est un phénomène physique universel. Aujourd’hui, on observe la variation d’un paramètre clé qui engendrent cette montée des eaux. Ce paramètre est la montée de la température. Ainsi, ce réchauffement implique la fonte de toutes les glaces (terrestres et maritimes), mais n’oublions pas la dilatation des océans et les dynamiques érosives des côtes.
