Les hivers plus chauds dus au changement climatique font que les lacs de l'hémisphère nord connaissent plus d'années sans glace, selon une nouvelle étude.

Les chercheurs ont récemment analysé près de 80 ans de données sur la glace de lac, s'étendant de 1939 à 2016, pour 122 lacs qui gèlent généralement chaque hiver. Ils ont découvert que les années sans glace sont devenues plus de trois fois plus fréquentes depuis 1978 et 11% des lacs étudiés ont connu au moins une année complètement sans glace depuis 1939. Cette tendance est liée à des températures hivernales anormalement chaudes, et les auteurs de l'étude prévoient que cela se poursuivra avec une fréquence croissante en raison du changement climatique. De telles années sans glace pourraient avoir d'importantes répercussions écologiques, impacts culturels et économiques.

"La glace de lac devient de plus en plus absente, " a déclaré Alessandro Filazzola, écologiste communautaire à l'Université York et à l'Université de l'Alberta au Canada et auteur principal de la nouvelle étude dans le journal de l'AGU Lettres de recherche géophysique . "Même dans des scénarios à faibles émissions de carbone, nous allons avoir des événements sans glace continus. »

Les communautés autour des lacs dépendent souvent des événements de gel pour les activités de loisirs hivernales comme la pêche sur glace et les festivals de glace, ce qui peut rapporter des centaines de milliers de dollars en un seul week-end.

La glace de lac sert également de « remise à zéro » écologique, " dit Sapna Sharma, un écologiste aquatique à l'Université York du Canada et co-auteur de la nouvelle étude. Les lacs sont plus chauds les années sans couverture de glace, et ils se stratifient plus tôt, ce qui pourrait les rendre plus sujettes aux proliférations d'algues toxiques. Cette, à son tour, peut nuire aux poissons ou rendre les lacs dangereux pour la baignade. "Les conséquences sont plus étendues qu'un simple individu incapable de pêcher sur glace, " dit Sharma.

De façon intéressante, les auteurs ont observé la même tendance au réchauffement quel que soit l'emplacement, suggérant que le changement climatique mondial a déjà un impact sur les lacs de la Terre. "Cela ne se passe pas seulement dans un lac du nord des États-Unis, " Filazzola a déclaré. "Cela se produit dans des milliers de lacs à travers le monde."

Une base de données de glace de lac

Dans la nouvelle étude, Filazzola et ses collègues voulaient comprendre comment la fréquence des années sans glace des lacs a changé au fil du temps. Ils ont sélectionné 122 lacs en Amérique du Nord, Europe et Asie avec une longue, enregistrement cohérent des données du National Snow and Ice Data Center. La base de données sur les glaces de lac du NSIDC contient des données historiquement disponibles sur les ports, journaux et autres documents écrits et données modernes provenant de personnes vivant près des lacs.

Le lac Suwa au Japon possède l'un des plus anciens enregistrements de glace de lac dans la base de données, remontant à 1443. Le record a été maintenu par 15 générations de prêtres shintoïstes qui ont célébré l'apparition de la glace de lac chaque hiver. D'autres lacs culturellement importants dans l'ensemble de données comprennent les lacs Baïkal, Genève, Balaton, Champlain et Michigan.

Filazzola, Sharma et leurs collègues ont analysé les années sans glace dans les lacs de leur choix, comparant la fréquence à laquelle cet événement extrême s'est produit au cours des 40 premières années par rapport aux 40 dernières années de la période d'étude. Si un lac n'a pas eu 100 % de couverture de glace pendant au moins un jour, elle était considérée comme une année sans glace. Ils ont ensuite comparé les données sur la glace des lacs avec les températures de l'air et les cycles climatiques locaux comme El Niño et l'oscillation décennale de l'Atlantique Nord pour mieux comprendre les facteurs à l'origine des changements de la glace des lacs.

Ils ont découvert que les années sans glace se produisaient beaucoup plus fréquemment dans la seconde moitié de leur période d'étude, avec 31 événements sans glace enregistrés avant 1978 et 108 événements sans glace après cette année. Depuis 1990, Le lac Champlain et la baie Grand Traverse dans le lac Michigan ont tous deux connu trois années consécutives sans gel. Lac Suwa, qui autrefois gelait régulièrement, gèle maintenant en moyenne deux ans tous les dix ans, selon l'étude.

"Même au cours des 40 dernières années par rapport aux 80 dernières années, il y a déjà une tendance évidente qui se produit et cela montre que nous subissons déjà une réponse du réchauffement, qui va probablement empirer, " a déclaré Filazzola.

Les résultats ont montré que les températures hivernales locales de l'air étaient le meilleur indicateur des années sans glace, ce qui est devenu beaucoup plus probable une fois que les températures hivernales moyennes ont atteint -4 degrés Celsius (25 degrés Fahrenheit). Les chercheurs ont découvert que les lacs des régions plus méridionales et côtières étaient les plus vulnérables aux années sans glace, car ils ont des taux de réchauffement élevés.

"Je pense que c'est intuitif, " Sharma a déclaré à propos de leurs résultats. "Mais cela nous donne également un aperçu historique pour comprendre que le climat est en train de changer. Ce n'est pas normal que ces lacs ne gèlent pas."

« Je suis ravi de ce papier, " dit John Magnuson, un limnologue à l'Université du Wisconsin Madison qui a travaillé sur des études antérieures sur la glace de lac mais n'a pas été impliqué dans cette recherche, l'appelant "un document important qui fournit de nouvelles informations et de nouvelles idées sur une composante sensible au climat des écosystèmes lacustres au changement climatique".