A5 Perte et altération de la glace marine

Topique

La banquise arctique a perdu environ 40 % de son étendue minimale estivale depuis 1979, avec une tendance à la baisse d'environ 13 % par décennie au minimum de septembre. Contrairement à la glace glaciaire, la banquise arctique ne contribue pas directement à l'élévation du niveau de la mer lorsqu'elle fond, car elle flottait déjà sur l'océan avant de fondre. Cependant, sa fonte déclenche des rétroactions climatiques de premier ordre et réorganise la circulation atmosphérique régionale et mondiale.

Le mécanisme physique fondamental de la fonte de la banquise arctique repose sur le bilan énergétique à sa surface : le flux de chaleur net à cette surface détermine à la fois la vitesse de croissance et la vitesse de fonte de la banquise. La croissance de la banquise à partir de sa base ralentit à mesure que la glace existante s'accumule, car cette dernière isole de plus en plus la base de la banquise de l'air froid de surface et réduit le flux de chaleur que cette base peut continuer à perdre. La fonte à la surface de la banquise arctique, quant à elle, est directement influencée par la chaleur sensible et latente que l'air lui apporte. L'interaction entre la glace et l'albédo est le principal mécanisme d'amplification de la fonte de la banquise arctique : l'océan libre de glace ne réfléchit qu'environ sept pour cent du rayonnement solaire qu'il reçoit, tandis que la banquise arctique recouverte de neige fraîche en réfléchit jusqu'à quatre-vingt-cinq pour cent. Lorsque la banquise arctique disparaît, des eaux sombres sont exposées et absorbent beaucoup plus de rayonnement solaire que la banquise elle-même. Cette absorption accrue de rayonnement solaire réchauffe l'océan et accélère la fonte de la banquise, bouclant ainsi un cercle vicieux.

La banquise arctique ne se contente pas de croître, de fondre et de réfléchir le rayonnement solaire ; elle dérive également. Cette dérive est due à quatre forces distinctes : la force du vent à sa surface, la force des courants océaniques sous-jacents, la force résultant de la rotation de la Terre et la tension interne exercée par la banquise elle-même lorsque différents blocs de glace entrent en collision ou se compriment les uns contre les autres. Un modèle rhéologique standard représente la banquise arctique comme un matériau visqueux sous faibles contraintes, se déformant et s'écoulant lentement, mais plastique sous contraintes plus importantes, résistant à la déformation jusqu'à une certaine limite et se déformant brutalement une fois cette limite dépassée. Ce modèle rhéologique standard est la référence habituelle pour simuler la dynamique de l'ensemble de la masse de banquise arctique.

Le comportement attendu de la banquise arctique inclut une absence de glace durant l'été avant 2050 dans le cadre de scénarios d'émissions modérés. La quasi-disparition de la banquise arctique en été a des répercussions directes sur le courant-jet polaire et sur les régimes météorologiques des latitudes moyennes, entraînant la même réorganisation de la circulation atmosphérique régionale et mondiale qui introduisait cette description.

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