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samedi 4 février 2017

Points de Basculement Atteints en Antarctique = Une Élévation de Plusieurs Mètres du Niveau des Océans est Inéluctable

Article original par David Spratt de Code Red paru sous le titre Antarctic tipping points for a multi-metre sea level rise,


     APERÇU
  • La calotte glaciaire de l'Antarctique Ouest dans le secteur de la mer d'Amundsen semble être irrémédiablement déstabilisée et la retraite des glaces est imparable dans les conditions actuelles.
  • Aucune autre accélération du changement climatique n'est nécessaire pour déclencher l'effondrement du reste de la calotte glaciaire en Antarctique Ouest sur une échelle de temps décennale.
  • L'Antarctique a le potentiel de contribuer à plus d'un mètre d'élévation du niveau de la mer d'ici 2100 (pensez à ajouter le Groenland).
  • Une grande partie de la glace du bassin de l'Antarctique Ouest pourrait être disparue dans deux siècles, provoquant une élévation du niveau de la mer de 3 à 5 mètres.
  • Des mécanismes semblables à ceux causant la déglaciation dans l'Antarctique Ouest se retrouvent maintenant aussi dans l'Antarctique Est.
  • La déglaciation partielle de la calotte glaciaire de l'Antarctique Est est probable avec le niveau actuel de dioxyde de carbone atmosphérique, contribuant à 10 mètres de plus d'élévation du niveau de la mer à plus long terme, et 5 mètres dans les 200 premiers ans.

      INTRODUCTION

La calotte glaciaire de l'Antarctique Ouest (WAIS, West Antarctic Ice Sheet), qui comprend plus de deux millions de kilomètres cubes de glace, est sous la pression du réchauffement climatique, les scientifiques disent que son effondrement - et une éventuelle élévation du niveau mondial de la mer de 3 à 5 mètres - n'est pas une question de savoir si, mais de savoir quand.

La péninsule de l'Antarctique Ouest est maintenant la région avec le plus fort réchauffement de la planète, et les glaciers débouchant sur la WAIS se déchargent de la glace à un rythme accéléré (Rignot, Velicogna al (2011) "Accélération de la contribution des calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique à l'élévation du niveau de la mer (en Anglais)", GRL 38: L05503-7; Mouginot, Rignot et Scheuchl (2014) "Augmentation soutenue de la décharge de glace dans la Baie d'Amundsen, Antarctique Ouest (en Anglais), de 1973 à 2013", GRL 41: 1576-1584).

Des études récentes, examinées dans le présent rapport, suggèrent que la WAIS a dépassé le point de basculement (point de non-retour) d'une déglaciation à grande échelle il y a des décennies.

Cela ne devrait pas être surprenant, car un tel événement était prévu il y a presque 50 ans. En 1968, le chercheur pionnier des glaciers John Mercer a prédit que l'effondrement des plateaux de glace le long de la péninsule antarctique pourrait être annonciateur de la perte de la calotte glaciaire. Dix ans plus tard, Mercer a soutenu que « une catastrophe majeure - une déglaciation rapide de l'Antarctique Ouest - pourrait être en cours... en l'espace de 50 ans environ » («La calotte glaciaire de l'Antarctique Ouest et l'effet de serre du CO2: une menace de catastrophe (en Anglais)», Nature 271: 321-325).

Il a dit que le réchauffement "au-dessus d'un niveau critique ferait disparaître toutes les plates-formes de glace, et par conséquent toute la glace située au-dessous du niveau de la mer, aboutissant à la déglaciation de la plus grande partie de l'Antarctique Ouest". Une telle désintégration, une fois en cours, «serait probablement rapide, peut-être catastrophique», avec la majeure partie de la calotte glaciaire perdue en un siècle. Crédité d'avoir inventé l'expression "l'effet de serre" au début des années 1960, le pronostic sur l'Antarctique de Mercer a été largement ignoré et dénigré à l'époque. Maintenant, cela semble être d'une troublante prescience.

Fred Pearce, auteur sur le climat (dans son livre "Avec rapidité et violence(en Anglais)", 2007) cite le célèbre scientifique de la cryosphère Richard Alley, qui a déclaré il y a une dizaine d'années qu'il y avait "une possibilité que la calotte glaciaire de l'Antarctique Ouest puisse s'effondrer et élever le niveau de la mer de 5,5 mètres pendant ce siècle". Pearce a également interviewé le glaciologue de la NASA Eric Rignot qui a étudié le glacier Pine Island dans l'Antarctique Ouest depuis des décennies, et a conclu que « le glacier est destiné à une destruction foudroyante ».
NOTE : les plates-formes de glace sont aussi nommées "barrière de glace en Français.

Image ci-dessous : l'Ouest se l'Antarctique se trouve sur la moitié gauche de cette carte. Les zones rouges montrent une progression de 3 592 mètre par année du flux de glace vers la mer en 2011.

Source : Rignot et al. (2011)
Bien que la calotte glaciaire de l'Antarctique Est (EAIS, East Antarctic Ice Sheet), beaucoup plus importante - avec un potentiel de 50 mètres d'élévation du niveau de la mer si toutes les glaces étaient parties - a généralement été considérée comme plus stable que la WAIS, des preuves récentes suggèrent que certaines embouchures de glaciers présentent une dynamique similaire à celles de l'Antarctique Ouest.

      GÉOGRAPHIE

Une plate-forme (barrière) de glace est souvent immense et est largement submergée, parfois jusqu'à deux kilomètres de profondeur. Elle fait face à un glacier terrestre et s'étend dans l'océan. La «ligne d'attache à la terre» marque la frontière entre la glace sur terre (glacier) et la plate-forme de glace flottante. Généralement, une plate-forme de glace perdra du volume par vêlage d'icebergs sur le bord orienté vers la mer, mais elle peut également être soumise à des événements de désintégration rapide, dans lesquels le l'ouverture de fissures peut déloger de très grandes sections de glace. La formation d'une énorme fissure (en Anglais) - 100 km de long, un demi kilomètre de large et cent mètres de profondeur - dans la plate-forme de glace Larsen C est un exemple récent.


 Les eaux qui se réchauffent aussi dans l'Antarctique sont en train de faire fondre et d'amincir le dessous des plates-formes de glace, les rendant ainsi plus fragiles et sujets à la désintégration. 
Les plates-formes de glace agissent comme un «bouchon» qui soutient et ralentit la vitesse à laquelle les glaciers se jettent dans l'océan, de sorte que la perte ou la diminution de la plate-forme de glace accélérera le rythme du mouvement des glaciers et donc le taux de perte de masse de glace.
Parce que la majeure partie de la partie Ouest de l'Antarctique repose sur un socle rocheux situé sous le niveau de la mer (soutenu des deux côtés par les montagnes, et maintenu en place sur les deux autres côtés par les plates-formes de glace de Ronne et de Ross), la fonte de la plate-forme de glace immergée permet aux eaux océaniques chaudes de s'introduire à terre sous la plate-forme de glace. Cela crée des vallées cachées (sous la mer) de glace fondante, exerce une pression sur la surface au-dessus, et contribue à l'apparition de fissures à grande échelle (craquage). Ce processus a également pour conséquence que la ligne d'attache à la terre est repoussée plus à l'intérieur des terres, avec pour effet de transformer la partie inférieure du glacier en une plate-forme de glace.
Au cours des 40 dernières années, les glaciers qui s'épanchent dans le secteur de la mer d'Amundsen de l'Ouest de l'Antarctique (y compris les glaciers Pine Island, Thwaites, Smith et Kohler) se sont amincis à un rythme accéléré et des observations jointes à plusieurs modèles numériques suggèrent que le retrait instable et irréversible de la ligne d'attache à la terre est en cours.

Bien qu'il soit traditionnellement considéré que la déglaciation de l'Ouest de l'Antarctique prendrait mille ans ou plus, certains experts ont suggéré cela pourrait se produire dans une durée aussi courte que deux siècles parce que le rythme d'augmentation des gaz à effet de serre et de la température mondiale sont sans précédent.

     ÉTUDES RÉCENTES SUR L'OUEST DE L'ANTARCTIQUE
Les chercheurs ont constaté que le «point de basculement» a déjà été dépassé pour un de ces événements «à long terme». Dans le «Guardian» du 18 mai 2014, le chercheur principal, Dr Eric Rignot (en Anglais), a expliqué: «Nous avons annoncé que nous avions recueilli suffisamment d'observations pour conclure que le retrait de la glace dans le secteur maritime Amundsen de l'Antarctique Ouest est devenu inéluctable, et que cela aura des conséquences majeures - ceci signifie que le niveau de la mer augmentera d'un mètre supplémentaire dans le monde entier. De plus, sa disparition déclenchera vraisemblablement l'effondrement du reste de la calotte glaciaire de l'Antarctique Ouest, avec une élévation du niveau de la mer comprise entre trois et cinq mètres. Un tel événement déplacera des millions de personnes dans le monde entier » (termine- -il avec emphase).

Cette étude, rédigée par certains des meilleurs glaciologues au monde a étonné la communauté des chercheurs. Malte Meinshausen, auteur principal du GIEC, qui a également développé les scénarios RCP, a déclaré que cette recherche est "une remise en question majeure, c'est une invraisemblable surprise avec un réchauffement global moyen de seulement 0,8 degrés (nous sommes à 1,21°C en 2017) ", et un "point de basculement qu'aucun d'entre nous ne pensait voir dépassé si tôt", ce qui montre que nous sommes "déjà engagés vers un réorganisation complète des lignes côtières sans aucun précédent pour l’humanité". 
Vidéo : Le professeur Malte Meinshausen (en Anglais).

L'un des auteurs de ce document a été interrogé sur les conditions qui seraient nécessaires pour mettre un terme à la perte de la majeure partie de l'Ouest de l'Antarctique. La réponse était que la restauration de la température des années 1970 pourrait possiblement y mettre un terme...
Sur le sort de l'Antarctique Ouest, Rignot dit: «au rythme actuel, une grande fraction du bassin de l'Ouest de l'Antarctique disparaîtra dans 200 ans, mais des études de modélisation récentes indiquent que le rythme de retrait augmentera à l'avenir... mais cela pourrait se produire en moins d'une paire de siècles" (ajouté avec emphase).

Un autre article (Joughin, Smith et Medley (2014), «Effondrement des plates-formes de glace marines potentiellement en train de se faire pour le bassin du glacier Thwaites dans l'Antarctique Ouest (en Anglais)», Science, 344:735-738)
utilise des modèles qui «indiquent que les premières étapes d'un effondrement sont enclenchés» pour le glacier Thwaites, et qu'aucune accélération supplémentaire du réchauffement climatique n'est nécessaire pour que le système finisse par s'effondrer, à l'exception d'extrapolations modestes du taux actuel de perte de masse qui augmente. «Le prochain état stable de la calotte glaciaire de l'Antarctique Ouest pourrait être pas de calotte glaciaire du tout», explique l'auteur principal du journal, le glaciologue Ian Joughin.

Ted Scambos du National Snow and Ice Data Center et John Abraham de l'Université de St Paul expliquent: «Depuis des décennies, on soupçonne que cette région est particulièrement vulnérable à la perte rapide de glace ; une "retraite foudroyante". On sait que la cause de la retraite est une augmentation de la fréquence des intrusions d'eaux chaudes océaniques sous la calotte continentale, ce qui semble être une conséquence de l'augmentation des vents d'Ouest circumpolaires au-dessus de l'océan Austral. Les modèles suggèrent que les vents accrus sont le résultat de l'augmentation du forçage des gaz à effet de serre dans le système de la Terre, et des effets de la perte d'ozone sur la circulation stratosphérique / troposphérique. »
Cette étude de modélisation du bassin Amundsen révèle que «une déstabilisation locale entraîne une désintégration complète de la glace de mer dans l'Antarctique Ouest... la région se déséquilibre après 60 ans de taux de fonte observés». (Dit avec emphase). [ Les taux de fonte observés continuent de s'accélérer, de sorte que la durée réelle sera beaucoup plus courte.] L'importance de l'étude se résume comme suit: "La banquise de l'Antarctique perd de sa masse à un rythme accéléré et joue un rôle de plus en plus important en ce qui concerne l'élévation du niveau des océans. Le secteur de la mer d'Amundsen dans l'Antarctique Ouest est plus que probablement déstabilisé. Bien que des études de modélisation numérique antérieures aient examiné l'évolution future à court terme de cette région, nous allons maintenant passer à l'étape suivante et simuler l'évolution à long terme de l'ensemble de la calotte de glace de l'Antarctique Ouest. Nos résultats montrent que si le secteur de la mer d'Amundsen est déstabilisé, l'ensemble de la calotte glaciaire marine se déversera dans l'océan, provoquant une élévation du niveau de la mer d'environ 3 mètres. Nous assistons ainsi au début d'une période de déversement auto-entretenu de glace de l'Antarctique Ouest qui nécessite une adaptation à long terme de la protection côtière à l'échelle mondiale » (ajouté avec emphase).
Cette étude fait ressortir les preuves d'un réchauffement précédent lors de la période interglaciaire Eemienne, il y a environ 120 000 ans. À cette époque, il y avait des fluctuations rapides du niveau des océans, et l'étude identifie un mécanisme précédemment incompris dans le système climatique de la Terre qui indique une élévation beaucoup plus rapide du niveau des océans que prévu jusque là. L'augmentation de la stratification océanique se produit lorsque les couches de surface plus froides résultant de la fonte de la calotte glaciaire emprisonnent les eaux chaudes en-dessous, accélérant leur impact sur la fonte des plates-formes de glace et sur l'embouchure des glaciers. Ceci augmente à son tour la perte de masse de la calotte glaciaire et génère de l'eau de fonte de surface plus fraîche dans une boucle de rétroaction positive (positive feedback loop).

Les conséquences incluent le ralentissement ou l'arrêt des principaux courants océaniques, y compris la Circulation Thermohaline,
Circulation Thermohaline
qui, selon Hansen, devrait augmenter les différentiels de température entre les eaux tropicales et subpolaires et entraîner ainsi des "super tempêtes" telles que l'Humanité n'en n'a jamais connu dans l'Atlantique Nord et les terres avoisinantes. Le schéma de refroidissement projeté des eaux autour de l'Antarctique et des eaux de l'Atlantique nord provenant de l'injection d'eau douce de fonte glacée est déjà visible dans les données observées (voir schéma ci-dessous) et contribue déjà à un déclin de la circulation de l'AMOC.
Le diagramme montre: (à gauche) la projection de Hansen et al. pour 2065 de la température avec la fonte de glace accélérée dans les deux hémisphères; et (à droite) les conditions réelles en Février 2016 à la hauteur de El Niño 2015-2016.
L'actuel amincissement et recul du glacier Pine Island dans l'Antarctique Ouest fait partie d'une conséquence du réchauffement déclenchée dans les années 1940, quand une cavité océanique s'est formée sous la plate-forme de glace et qu'il s'en est suivi une période de fort réchauffement de l'Antarctique Ouest aussi associée à l'activité d'El Niño. Le décrochage final de la plate-forme de glace du fond rocheux s'est produit en 1970 (voir diagramme ci-dessous).
Il est intéressant de comparer ce résultat avec le point de vue des chercheurs dans le document cité plus haut de Rignot, Mouginot et al 2014 et disant que la restauration des conditions climatiques des années 70 serait nécessaire pour empêcher la perte de masse de glace étendue de l'Ouest de l'Antarctique. (En fait, c'est de revenir aux température d'avant 1940 qui stabiliserait Ouest de l'Antarctique.)

     ÉTUDES RÉCENTES SUR L'EST DE L'ANTARCTIQUE
Dans cette étude, on utilise des modèles climatiques qui relient mieux le réchauffement atmosphérique à la fracturation des plates-formes de glace en épaulement et à l'effondrement structurel de leurs falaises de glace, étalonnés par rapport aux événements climatiques de périodes chaudes passées et aux estimations du niveau de la mer, puis appliqués aux scénarios des émissions de gaz à effet de serre prévus.

Au cours de la dernière période interglaciaire (chaude) il y a 130 000 à 115 000 ans, le niveau moyen de la mer était de 6 à 9,3 mètres plus élevé qu'aujourd'hui, alors que les concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone étaient inférieures à 280 parties par million (niveau préindustriel et 30% de moins qu'aujourd'hui), et les températures moyennes mondiales n'étaient que d'environ 0-2°C plus chaudes.
NOTE : il n'y a que deux types de période climatique : glaciaire ou interglaciaire.

Dans le cadre d'un scénario à fortes émissions de GES (autrement dit, le taux actuel d'émissions de gaz à effet de serre, RCP8,5), leur modèle montre que les températures qui se réchauffent rapidement en été déclencheront une production massive d'eau de fonte et une hydrofracturation des plates-formes de glace d'ici le milieu du siècle. Larcen C est la première plate-forme de glace qui sera perdue, avec en même temps l'amincissement majeur et la retraite de l'embouchure des glaciers de la mer d'Amundsen. (La fracturation de la plate-forme de glace Larsen C est déjà en cours !)

Ils concluent que: «L'Antarctique a le potentiel de contribuer d'au moins un mètre supplémentaire d'élévation du niveau de la mer d'ici 2100 et de plus de 15 mètres d'ici 2500», doublant les prévisions antérieures pour l'élévation totale du niveau de la mer ce siècle à deux mètres ou plus.

Cette estimation de l'Antarctique contribuant à «plus d'un mètre d'élévation du niveau de la mer d'ici 2100» est conforme aux travaux de Hansen, Sato et al. (ci-dessus)
Au cours de la partie la plus chaude du Pliocène (il y a de 5,3 à 2,6 millions d'années), les concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone étaient comparables à celles d'aujourd'hui (~ 400 parties par million), les températures étaient de 1 à 2°C plus élevées qu'aujourd'hui et certaines reconstitutions du niveau de la mer nous montrent que le niveau des océans était de 10 à 30 mètres plus élevé. Parce que la calotte de l'Ouest de l’Antarctique et le Groenland peuvent fournir moins de 10 mètres d'élévation du niveau de la mer à eux deux, cela signifie qu'il y avait une perte de masse de glace importante dans l'Est de l'Antarctique. Dans cette étude, les auteurs modélisent les conditions du Pliocène dans l'Antarctique en prenant le niveau actuel (et du Pliocène) de 400 parties par million de dioxyde de carbone et imposent un réchauffement de l'océan de 2°C pour représenter la chaleur maximale au milieu du Pliocène. Leur modèle intègre également des mécanismes basés sur des observations et analyses récentes: "les plates-formes de glace flottantes peuvent être considérablement réduites ou éliminées complètement par l'augmentation du taux de fonte océanique, et par l'hydrofracturation due à l'écoulement de la fonte en surface dans les crevasses.

Lorsqu'une plate forme de glace est accrochée en profondeur au socle rocheux, elle peut peut être affaiblie par l'hydrofracturation et ses contreforts réduits ; la structure de la plate-forme peut alors s'écrouler si les contraintes excèdent la limite de résistance de la glace produisant ainsi une retraite accélérée. Le modèle mis à jour "prévoit que l'effondrement prévu de la calotte de glace de l'Antarctique Ouest se produira en des décennies (et non pas sur des échelles de temps centenaire ou millénaire) et provoquera également une retraite jusque dans les principaux bassins (lacs) sous-glaciaires de l'Antarctique Est, produisant ~ 17 mètres d'élévation du niveau de la mer mondial en quelques milliers d'années" et cinq mètres au cours des 200 premières années (ajouté avec emphase).

[Dans le document de suivi 2016 cité ci-dessus, un modèle mis à jour produit une contribution de 11,3 mètres à l'élévation moyenne du niveau de la mer, reflétant une réduction de sa sensibilité d'environ 6 mètres par rapport à la formulation dans ce papier de ~ 17 mètres, mais à l'intérieur du champ des estimations plausibles du niveau de la mer.]
Cette étude conclut que la fonte locale du bassin de Wilkes dans l'Antarctique Est "pourrait potentiellement déstabiliser une partie plus étendue de la calotte de glace Antarctique" car l'eau de fonte stratifie rapidement les eaux de surface. Tandis que la surface de l'océan se refroidit, l’océan Austral se réchauffe de plus de 1°C en profondeur. "Les changements de température se propagent vers l'ouest autour de la côte du continent Antarctique à une profondeur croissante, ce qui représente un mécanisme de rétroaction positif qui a le potentiel d'amplifier la fonte autour du continent... Aussi, la déstabilisation de grands secteurs de l'Est de l'Antarctique pourrait provenir du réchauffement et de la fonte dans une seule zone." Aussi bien «Nos résultats suggèrent que la fonte d'un secteur de la calotte de l'Est de l'Antarctique pourrait entraîner un réchauffement accéléré dans d'autres secteurs, y compris le secteur de la mer de Weddell de la calotte glaciaire de l'Antarctique Ouest» (ajouté avec emphase).

Cette étude est également en accord avec celle Hansen, Sato et al. pour trouver un processus de stratification de la colonne d'eau et des eaux plus chaudes sous la surface comme un mécanisme de rétroaction positive qui a le potentiel d'accroître le taux de fonte.
Des secteurs importants de l'Est de l'Antarctique, dont le bassin de Wilkes, sont à la base de vastes bassins sous-glaciaires basés en mer. Cette étude montre que la disparition d'un bouchon de glace (plate-forme ou barrière) à la marge du bassin de Wilkes, entraînerait une élévation du niveau de la mer de moins de 80 mm, déstabiliserait le flux régional de glace et conduirait à une décharge auto-entretenue de tout le bassin et à une élévation du niveau de la mer de 3-4 mètres. Comme dans le cas des travaux de DeConto et Pollard ci-dessus, cette étude aborde également une situation analogue à celle allant du milieu à la fin du Pliocène lorsque «des décharges massives de glace se sont produits dans les marges instables des Terres Adélie et de Wilkes, en raison de la montée en flèche du flux de glaces qui ont été liés au retrait rapide de la ligne d'attache à la terre pendant un climat en réchauffement ».
Cette étude identifie un mécanisme qui déclenche la fonte profondément dans la plate-forme de glace du Roi Baudouin en Antarctique Est. Des vents forts ont contribué à réchauffer l'air et à faire fondre de la glace blanche, exposant une couche de glace foncée au-dessous, qui à son tour absorbe plus de lumière du soleil, accélérant encore la fonte. Dans ces "points chauds", les lacs glaciaires de surface se forment et l'eau de fonte se mélange dans des moulins qui sont des crevasses profondes dans lesquelles l'eau de fonte coule à grand débit, parfois jusqu'à la terre ferme, accélérant la fonte et/ou la vitesse de l'écoulement des glaciers vers la mer. De plus, des chercheurs ont trouvé des lacs souterrains "sous glaciaires" dans la calotte de glace. Au total, 55 lacs situés sur ou dans la plate-forme de glace ont été identifiés. Cela signifie que la plate-forme de glace présente de nombreuses poches de faiblesse dans toute sa structure, ce qui suggère une plus grande vulnérabilité potentielle à s'effondrer par hydrofracturation, surtout si la formation de lacs continue ou augmente.

La perte de masse glaciaire en Antarctique à la fin de la dernière période glaciaire, il y a 14 600 à 12 700 ans, a contribué à faire grimper de plusieurs mètres le niveau de la mer qui, selon diverses sources, a augmenté de dizaines de mètres. À cette époque, les changements dans la circulation atmosphérique-océanique ont mené à une stratification dans l'océan avec une couche froide à la surface et une couche chaude dessous. Dans ces conditions, la calotte de glace fond plus fortement que lorsque l'océan environnant est bien mélangé. C'est exactement ce qui se passe actuellement autour de l'Antarctique. Le membre de l'équipe de recherche Michael E. Weber dit: «Les changements qui se déroulent actuellement d'une manière inquiétante ressemblent à ceux d'il y a 14 700 ans.

UN CERTAIN NOMBRE d'études récentes ont porté sur le glacier Totten en Antarctique de l'Est. Plusieurs éléments de preuve suggèrent l'effondrement possible du glacier Totten dans les bassins intérieurs au cours des périodes chaudes passées, notamment l'époque Pliocène. Le glacier est de nouveau vulnérable: 

  • Le glacier Totten a le plus fort taux d'amincissement dans l'Antarctique Est, grâce à la fonte accélérée du fond de la plate-forme de glace, due à des processus océaniques. Une cavité de plate-forme de glace sous des profondeurs de 400 à 500 mètres pourrait permettre des intrusions de l'eau chaude et un trou intérieur relie la cavité principale de la plate-forme de glace à l'océan. Si les courants d'amincissement se poursuivent, un plus grand plan d'eau au-dessus du trou pourrait potentiellement permettre à plus d'eau chaude d'entrer dans la cavité, ce qui peut éventuellement conduire à la déstabilisation de la région située entre le glacier Totten et un glacier profond semblable coulant dans le Trou Reynolds [Greenbaum, Blankenship et al (2015) "Accès de l'océan à une cavité sous le glacier Totten en Antarctique Est (en Anglais)", Nature GeoScience].

     CONCLUSION 

Un rapport à glacé le sang ; à la fin de 2015, des scientifiques pour "l'Initiative Internationale sur le Climat de la Cryosphère" avertissaient, à propos des «Seuils et fermetures de fenêtres: risques de changements climatiques irréversibles de la cryosphère» (http://iccinet.org/thresholds) que les engagements de Paris n'empêcheront pas la Terre de «Traverser vers la zone des seuils irréversibles» dans des régions de glaciers polaires et de montagne, et que le franchissement de ces limites peut «déboucher sur des processus qui ne peuvent être stoppés à moins que les températures ne reviennent à des niveaux inférieurs aux préindustriels» (dit avec emphase). Le rapport dit qu'il n'est pas bien compris en dehors de la communauté scientifique, que la dynamique de la cryosphère est lente à se manifester, mais une fois déclenchée «cela force inévitablement le système climatique de la Terre dans un nouvel état, que la plupart des scientifiques croient qu'il n'existait plus depuis 35 à 50 millions d'années». (Emphase ajoutée).

Ian Howat, professeur agrégé des sciences de la terre à l'Ohio State University, a déclaré: "Il est généralement admis que ce n'est plus une question de savoir si la calotte de glace de l'Antarctique Ouest va fondre, c'est une question de savoir quand. Ce genre de comportement de fissuration (cracking) fournit un autre mécanisme pour la retraite rapide de ces glaciers, ce qui ajoute à la probabilité que nous puissions voir un effondrement significatif de l'Antarctique Ouest dans le courant de nos vies. "(Https://www.siliconrepublic.com/innovation/antarctic-ice-sheet-global-warming)

Les scientifiques avec lesquels j'ai communiqué estiment que Rignot, Mouginot et al. est un document crédible et, avec les preuves publiées depuis, il serait prudent d'admettre que la  l'Ouest de l’Antarctique a très probablement dépassé son point de basculement pour une déglaciation massive avec des conséquences importantes pour l'élévation du niveau des océans. DeConto et Pollard projettent plus d'un mètre d'élévation du niveau des océans ajoutée par l'Antarctique pendant ce siècle. Cela correspond au scénario de Hanse, Sato et autres, ce qui est également conforme aux conclusions de Phipps, Fogwill et Turney.

La réalité d'une élévation de plusieurs mètres du niveau des océans n'est pas une question de "si", mais de "quand". "L'état naturel de la Terre avec les concentrations actuelles de CO2 est un niveau des océans d'environ 21 mètres plus élevé qu'aujourd'hui", explique le professeur Kenneth G. Miller (http://news.rutgers.edu/news-releases/2012/03/global-sea-level-lik-20120316). D'autres chercheurs s'accordent à penser qu'il sera probablement plus de 20 mètres à plus long terme (https://www.sciencedaily.com/releases/2009/06/090622103833.htm).


     Alors, de combien pourrait grimper le niveau des océans pendant ce siècle ?
  • «Les estimations actuelles d'élévation du niveau de la mer vont de 0,50 mètre à plus de 2 m en 2100», a rapporté le numéro de novembre 2009 de «Science Update 2009» publié par le CSIRO et le Bureau australien de météorologie.
  • ... "une élévation du niveau de la mer de 75 à 190 cm pour la période 1990-2100", a conclu Vermeer et Rahmstorf (2009), "Niveau mondial des océans lié à la température mondiale", PNAS 106: 21527-32

  • En 2012, la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) des États-Unis a déclaré: «Les scientifiques ont une confiance très élevée (plus de 90% de chances) que le niveau moyen ds océans va augmenter d'au moins 0,2 mètre et pas plus de 2 mètres d'ici à 2100." La NOAA prévoit quatre scénarios d'élévation du niveau de la mer pour 2100, dont le plus élevé avec 2 mètres pour 2100 "reflète le réchauffement de l'océan et la contribution plausible maximale de la perte de la calotte glaciaire et de fonte glaciaire. Ce scénario le plus élevé devrait être envisagé dans les situations où il y a peu de tolérance au risque" (Parris, Bromirski et al (2012) « Scénarios d'élévation du niveau mondial de la mer pour l'évaluation nationale du climat des États-Unis », NOAA Tech Memo OAR CPO-1, NOAA, Silver Spring, MD).
  • Nouvelle de dernière heure : un rapport actualisé de la NOAA (en Anglais)
    sur l'élévation du niveau de la mer vient d'être publié. Il recommande un scénario révisé à la hausse de la montée du niveau de la mer de 2,5 mètres pour 2100, 5,5 mètres pour 2150 et 9,7 mètres pour 2200. Il annonce que l'étude du niveau de la mer a "avancé significativement au cours des dernières années, en particulier (pour) les calottes glaciaires terrestres du Groenland et de l'Antarctique sous réchauffement climatique", et donc « la gamme correspondante d'élévation possible du niveau de la mer au 21e siècle est plus grande qu'on le pensait auparavant ». Il souligne que «les preuves grandissent continuellement sur le fait que l'Antarctique et le Groenland perdent de plus en plus de masse à un rythme accéléré», ce qui «renforce l'argument de la prise en compte des pires scénarios de gestion des risques côtiers».
Le point de vue général parmi les scientifiques avec qui j'ai communiqué est de s'attendre à une élévation du niveau de la mer d'au moins 1 mètre pendant ce siècle, et peut-être plus de 2 mètres à la lumière des travaux étudiés ci-dessus. Les scientifiques ont trouvé que de mettre une limite supérieure réelle sur la quantité de glace qui pourrait fondre - et à quelle vitesse - est une affaire difficile. 

Parmi une myriade d'impacts mondiaux dévastateurs, une élévation du niveau de la mer d'un mètre inonderait jusqu'à 20% de la superficie du Bangladesh et déplacerait 30 millions de personnes, éliminerait 40-50% du delta du Mékong, inonderait un quart du Delta du Nil, et de dépeuplerait certains petits états situés sur des atolls de corail. 

La seule conclusion pratique à tirer est que le réchauffement climatique est déjà rendu trop loin, et l'objectif doit être de parvenir à un niveau de gaz à effet de serre et une température mondiale bien en dessous de ce qui prévaut actuellement.
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jeudi 26 janvier 2017

Chaleur Anormale en Antarctique, Fonte en Surface, Fissures Géantes dans les Plates-Formes de Glace - Les Signes Plus Troublants d'un Monde Basculant Dans le Chaos Climatique

Traduction de l'article de Robert Scribbler : Abnormal Antarctic Heat, Surface Melt, Giant Cracks in Ice Shelves — More Troubling Signs of a World Tipping Toward Climate Chaos.

Merci à Robert Scribbler pour son autorisation à traduire cet article.

Tout le long de ses côtes et du haut des glaciers jusqu'au fond sous-marin des plate-formes de glace, l'Antarctique est en train de fondre. Des températures de surface au-dessus du point de congélation pendant l'été austral de 2016-2017 ont entraîné la formation de nombreuses mares de fonte sur la surface tout autour du périmètre de l'Antarctique. De grandes fissures se creusent à travers les plates-formes de glace de l'Antarctique tandis que les courants océaniques plus chauds font fondre les glaciers imposants par en-dessous. L'image d'ensemble est celle d'une région gelée à l'importance critique subissant des changements rapides en raison du réchauffement forcé de notre planète par l'homme - un réchauffement qui a amené l'Antarctique à un point de basculement, pour de telles modifications fondamentales à la glace Antarctique, est maintenant susceptible d'entraîner un taux accéléré de l'élévation du niveau des océans dans le monde entier.

     Surface fondue visible par satellite

Pendant la période de 2016 à 2017, les températures de surface de l'Antarctique variaient entre 0,5°C et 1°C au-dessus de la moyenne 1979 à 2000 (en Anglais) pour la majeure partie de l'été de l'hémisphère sud. (En 2015, l'Antarctique s'était réchauffé de 3°C par rapport à 1960.) Bien que ces anomalies pour cet énorme continent glacé paraissent faibles à première vue, elles se sont traduites par des périodes de températures locales jusqu'à 20°C au-dessus de la moyenne. En conséquence, les mesures autour de l'Antarctique le long et près de la zone côtière se sont élevées au-dessus du point de congélation à de nombreuses reprises. Ces périodes de temps beaucoup plus chauds que la normale ont à leur tour précipité des épisodes très répandus de fonte superficielle.
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L'échelle représente le taux de variation de l'épaisseur, rouge = diminution, bleu = augmentation. Source : Volume Loss from Antarctica’s Ice Shelves is Accelerating/Sciencemag.org.
Ci-dessus, la carte du changement de volume causé par la fonte en Antarctique montre l'amincissement au long des différentes plates-formes de glace côtières de 1994 à 2012 qui fournit une bonne référence géographique pour les plates-formes de glace qui connaissent une fonte en surface ou une formation sévère de crevasses. La plate-forme de glace Amery [AME], la plate-forme de glace Roi Baudouin [BAU] et la plate-forme de glace Lazarev [LAZ], stables jusqu'en 2012, ont toutes fait l'objet d'une très grande fonte de surface cet été. Pendant ce temps les plates-formes de glace Larsen C [LAC] et Brunt [BRU] présentent de grandes crevasses qui menacent de les déstabiliser. La perte de volume des barrières de glace s'accélère (en Anglais).

NOTE : les plates-formes de glace sont souvent nommées "barrières de glace" en Français car elles servent à retenir glaciers et inlandsis (gigantesques glaciers) sur le continent ; lorsqu'elles disparaîtront, les glaciers et inlandsis pourront glisser plus rapidement ver la mer et aunsi accélérer grandement la hausse du niveau des océans.

Cette année, une région en particulier a vu des températures atteindre plus de 0°C de façon constante : la vallée dans laquelle les glaciers Lambert, Mellor et Fisher se déversent dans la plate-forme de glace Amery (en Anglais). Là, le réchauffement a entraîné la formation de multiples grands bassins de fonte en surface. L'image ci-dessous est une vue par un satellite de la NASA du 22 janvier [2017] d'une section approximativement de 160 km x 65 km de cette zone d'épanchement glaciaire. Les zones bleues sont des bassins de fonte, dont certains mesurent jusqu'à 5 km x 32 km.

La plate-forme de glace Amery est l'une des plus importantes de l'Antarctique Est. Comme beaucoup de plates-formes de glace de l'Antarctique, Amery est en train de fondre, avec environ 46 milliards de tonnes de glace perdues par cette seule plate-forme seule à chaque année (en Anglais). Comme avec d'autres plates-formes de glace de l'Antarctique, la fonte d'Amery se fait surtout par le dessous, sous la surface de l'océan et est causée par le réchauffement des eaux océaniques. Cependant, au cours des dernières années, une surface considérable fond sur les glaciers alimentant Amery qui ont probablement aussi contribué à des pertes importantes de volume de la plate-forme.
De grands bassins de fonte jusqu'à 32 Km de longueur couvrent les glaciers qui se répandent dans la plate-forme de glace Amery le 22 janvier 2017.
Source de l'image: LANCE MODIS.
La fonte de surface pour Amery est devenue une caractéristique de plus en plus répandue depuis 2013, avec la fonte de 2017 au 22 Janvier la plus étendue pour chacune des cinq dernières années dans cette région. L'Antarctique Est a rarement vu de grands événements de fonte avant les années 2000, ainsi le réchauffement de cette année et les grands bassins de fonte en sont une caractéristique exceptionnelle. Alors que le réchauffement basique est souvent la cause des plus grandes pertes de masse, la fonte de surface peut agir comme un coin géant introduit dans les plats-formes de glace, aidant à les briser. Le coincement provoqué par la fonte des glaciers peut également augmenter leur vitesse de déplacement vers l'avant à mesure que la quantité de chaleur augmente et que les points où les glaciers entrent en contact avec le sol se lubrifient.

En se déplaçant en direction du Nord vers la Terre de Dronning Maud le long de la côte de l'Antarctique Est, nous trouvons une autre région de bassins de fonte sur la plate-forme de glace du Roi Baudouin (en Anglais). Presque aussi répandue et étendue que la fonte des glaciers sur la plate-forme Amery, la fonte au Roi Baudouin n'est pas moins impressionnante et inquiétante.
La plate-forme de glace du Roi Baudouin montre une fonte étendue sur une bande de 40 milles de son coin sud-ouest en janvier 2017. Source de l'image: LANCE MODIS.
La zone de fonte la plus grande montre un réseau de lacs de fonte presque continu le long d'une diagonale de 65 km de large près du point de contact sud-ouest de la plate-forme de glace avec le continent de l'Antarctique Est. Une partie plus petite de la masse fondue apparaît comme des taches bleu-clair à environ 97 km à l'ouest de la plus grande zone de fonte dans l'image ci-dessus (pour référence, le bord inférieur du cadre de l'image représente environ 400 km).

Contrairement à la surface glaciaire près de Amery, la fonte sur le Roi Baudouin se produit directement au-dessus de la plate-forme de glace flottante. Cette forme de fonte ajoute des contraintes plus importantes car les lourds bassins d'eau peuvent agir comme des coins qui creusent des espaces entre les parties de la glace. Des exemples antérieurs de lacs de fonte sur de vastes surfaces se sont produits en conjonction avec la rupture rapide des plates-formes de glace de Larsen le long de la péninsule antarctique. En comparant les années passées dans le dossier satellite, nous constatons que cette région du Roi Baudouin a été susceptible à la fonte depuis au moins 2013. Cependant, l'étendue de la fonte 2017 est la plus grande dans le dossier satellite pour cette période de l'année.

La prochaine plate-forme de glace à l'ouest du Roi Baudouin, la plate-forme de glace de Lazarev (en Anglais), montre la fonte étendue le long de ce qui semblent être différents dispositifs de scindage sortant d'un espace ouvert sur l'océan où la plate-forme de glace est en contact avec le continent.

Bassins de fonte de 16 km) de long, visibles à la surface de la plate-forme de glace de Lazarev. Source de l'image: LANCE MODIS.
Au cours des dernières années, l'ouverture sur l'océan - visible sous la forme d'une section sombre vers le centre de l'image ci-dessus - s'est lentement agrandi. Là, l'eau de l'océan a progressivement occupé une partie de plus en plus grande du point de contact terrestre de Lazarev. En attendant, de 2013 à 2017, les bassins de fonte ont tendu à rayonner autour de cette région entrouverte le long des fissures dans la structure de la plate-forme de glace pendant l'été car les températures de l'air ont monté au-dessus de zéro.

Cette année, la fonte semble être assez étendue avec deux bassins de fonte parallèles long de 16 km et remplissant le dispositif de crevasses avec de nombreux bassins de fonte plus petits intercalés. L'espace océanique ouvert combiné avec des crevasses remplissant ce qui est maintenant l'eau de fonte saisonnière donne l'impression d'ensemble d'une structure plutôt faible. 

      Les plates-formes de glace se fissurent

Bien que les secteurs situés sur ou près des plates-formes de glace d'Amery, du Roi Baudouin et de Lazarev présentent les caractéristiques de fonte en surface les plus évidents, de grands bassins de fonte se sont aussi formés près de la plate-forme de glace de Fimbul. Des bassins se sont également formés lors d'un événement de vent de Föhn (en Anglais) près de la Langue de Glace de Drygalski (en Anglais). Même si de telles circonstances de fonte de surface deviennent une caractéristique évidente dans l'Antarctique, au moins deux grandes plate-formes de glace ont été traversées par des fissures croissantes qui menaçaient leur stabilité.

L'une de ces fissures, qui a connu une expansion rapide, a contraint l'équipe de recherche britannique Halley VI à évacuer sa base d'opérations sur la plate-forme de glace flottante de Brunt. Ce fossé, qui n'a progressé que graduellement vers la fin de 2016, a doublé sa longueur en moins de trois mois. Son gouffre béant menaçait de couper l'expédition de la partie continentale de l'Antarctique et de la mettre à la dérive en mer, obligeant à une évacuation précoce par précaution (en Anglais).

 
Vidéo d'un drone de la fissure de la plate-forme de glace de Brunt qui a connu une croissance rapide. D'octobre à début janvier, la fissure a doublé, passant de 22 kilomètres à 44 kilomètres de long. Source vidéo: Antarctic Survey (en Anglais).

Pendant ce temps, une grosse fissure qui causera bientôt le vêlage d'un iceberg de 5,180 km/2 qui se détachera de la plate-forme de glace de Larsen C, s'est récemment allongée de 10 km passant à 160 km de long. Le morceau de glace de la taille du Connecticut n'est retenu que par un lien de 24 à 32 km. Avec la perte de ce très grand segment de glace, les chercheurs craignent que Larsen C puisse se déstabiliser pour succomber aux sorts de Larsen A et Larsen B - se briser en milliers d'icebergs et flotter en se répandant dans l'océan Austral.

     Les signes de fonte annoncent la déstabilisation à venir car les températures au-dessus du point de congélation approchent

Avec tant de grands bassins d'eau de fonte et de fissures liées à la fonte se formant dans les plates-formes de glace de l'Antarctique, il est intéressant de considérer que ces barrières servent de bouchon retenant de grands glaciers hors de l'océan. Et comme plus de plates-formes fondent et se déstabilisent, plus vite ces glaciers se déplaceront et plus vite les océans du monde s'élèveront.

Tant d'étendues de fonte et tant de fissurage des plates-formes de glace de l'Antarctique sont des signes d'avertissement clairs. Et si suffisamment de plates-formes de glace venaient à disparaître, alors les taux d'élévation du niveau de la mer pourraient atteindre plusieurs mètres pendant ce siècle.

Beaucoup d'endroits le long de la côte de l'Antarctique verront 5-15°C au-dessus de la moyenne des températures de surface cette semaine, une continuation d'une forte pression superficielle de fonte pour l'été austral de 2016-2017.
source: Climate Reanalyzer.
Cette semaine, on prévoit encore plusieurs jours avec des températures au-dessus ou tout près du point de congélation le long des régions côtières de l'Antarctique Est et Ouest, de sorte que l'étonnante pression à la fonte due à la chaleur excessive de l'atmosphère devrait continuer à jouer pendant au moins les sept prochains jours alors que l'été Austral se poursuit. Comme la pression à la fonte qui provient du réchauffement de l'océan sous les plates-formes de glace - c'est maintenant la caractéristique de toute une année pour de nombreux endroits.

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 Liens source en Anglais:


Climate Reanalyzer
Volume Loss from Antarctica’s Ice Shelves is Accelerating
LANCE MODIS
Antarctic Survey
Rapidly Growing Crack in Brunt Ice Shelf Forces Evacuation of Halley Research Station
Larsen C Ice Shelf Crack Just Grew By Another 6 Miles
Did Föhn Winds Just Melt 2 Miles of Antarctic Surface Ice in Just One Day?

Robert Scribbler remercie :
Shawn Redmond
Jeremy in Wales
Colorado Bob
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