E5 Glace de mer

Topique

La banquise se forme lorsque la température de la surface de l'océan descend en dessous du point de congélation de l'eau de mer, soit environ -1,8 degré Celsius pour une salinité de 34 grammes de sel par kilogramme d'eau. Le processus de formation de la banquise débute par la nucléation de minuscules cristaux de frazil, de petites aiguilles de glace hexagonales qui se forment dans les eaux turbulentes. Ces cristaux de frazil s'agglomèrent pour former une couche de glace à la surface de la mer, qui finit par se solidifier en fines feuilles appelées nilas, puis en la banquise caractéristique.

À mesure que la banquise s'étend, elle expulse le sel qu'elle contient dans l'eau liquide située directement en dessous. Cette eau salée, plus dense que l'eau environnante, plonge vers le fond de l'océan, contribuant à la formation des eaux profondes qui alimentent la circulation thermohaline de toute la planète. L'épaisseur de la banquise qui se forme uniquement sous l'effet de la chaleur, sans autre perturbation, augmente plus lentement à mesure que les degrés-jours de gel s'accumulent durant l'hiver. Ceci s'explique par le fait que la banquise déjà formée isole de plus en plus l'eau liquide sous-jacente du froid de surface. Cette relation d'autolimitation de la croissance n'est valable que pour la banquise stationnaire et en l'absence d'un océan sous-jacent anormalement chaud.

Outre sa croissance, la banquise dérive sous l'influence combinée du vent et des courants océaniques. Cette dérive ne suit pas exactement la direction du vent qui la pousse, mais est déviée par la rotation de la Terre. Lorsque différents blocs de banquise convergent au cours de cette dérive, ils se déforment mécaniquement les uns contre les autres, formant des crêtes de glace comprimée en surface et des quilles de glace comprimée sous l'eau.

La banquise a également un impact crucial sur l'albédo de la surface polaire : sa surface réfléchit entre 50 et 90 % du rayonnement solaire qu'elle reçoit, tandis que l'océan libre n'en réfléchit qu'environ 6 %. Lorsque le réchauffement climatique d'origine humaine réduit l'épaisseur minimale estivale de la banquise arctique, une plus grande superficie d'océan libre est exposée, absorbant beaucoup plus de rayonnement solaire que la banquise disparue. Cet océan exposé se réchauffe, et ce réchauffement supplémentaire entraîne la fonte d'une quantité encore plus importante de banquise. Ce cercle vicieux entre la glace et l'albédo amplifie précisément le réchauffement dans les régions polaires, plus que dans le reste du globe.

Enfin, la banquise agit comme une barrière entre l'océan et l'atmosphère : sous une couverture continue de glace, les échanges de chaleur, de dioxyde de carbone et de quantité de mouvement entre l'océan et l'atmosphère sont considérablement réduits. Ainsi, cette même banquise dont la formation, la croissance et la dérive ont été décrites dès le début de cette analyse finit également par réguler la communication entre l'océan et l'atmosphère dans les régions polaires.

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