Une rivière givrant sur une petite rivière sans nom qui se jette dans le lac Galbraith, Alaska, qui se trouve dans le bassin de la rivière Atigun et était un important camp de base pour la construction du pipeline Trans-Alaska reliant l'océan Arctique à Valdez, Alaska. Les personnes sur cette photo sont des chercheurs et des étudiants associés à Toolik Field Station. Crédit :Jay Zarnetske.
Le changement climatique fait fondre les épais dépôts de glace qui se forment le long des rivières arctiques près d'un mois plus tôt qu'il y a 15 ans, une nouvelle étude trouve.
Le givrage des rivières se forme lorsque les eaux souterraines de l'Arctique atteignent la surface et se solidifient au-dessus des rivières gelées. Ils poussent tout l'hiver jusqu'à ce que les vallées fluviales soient étouffées par la glace. Certaines glaces de rivière ont atteint plus de 10 kilomètres carrés (4 miles carrés) de superficie - environ trois fois la taille de Central Park à New York - et peuvent atteindre plus de 10 mètres (33 pieds) d'épaisseur.
Autrefois, les glaces des rivières ont fondu vers la mi-juillet, en moyenne. Mais une nouvelle étude mesurant l'étendue du givrage des rivières dans l'Arctique américain et canadien montre que la plupart des givrages des rivières ont disparu 26 jours plus tôt, en moyenne, en 2015 qu'en 2000, fonte vers la mi-juin. En outre, l'étude a révélé que la plupart des glaçages qui ne fondent pas complètement chaque été étaient considérablement plus petits en 2015 qu'ils ne l'étaient en 2000. Regardez une vidéo des glaçages des rivières ici.
"C'est la première preuve claire que cette composante importante des systèmes fluviaux de l'Arctique - dont nous ne savions pas qu'elle était en train de changer - est en train de changer et elle change rapidement, " a déclaré Tamlin Pavelsky, hydrologue à l'Université de Caroline du Nord Chapel Hill et auteur principal de la nouvelle étude publiée dans Lettres de recherche géophysique , un journal de l'American Geophysical Union.
Les scientifiques ont étudié les effets du changement climatique sur d'autres types de glace arctique comme les glaciers et la glace de mer, mais jusqu'à présent aucune étude n'a examiné systématiquement si le givrage des rivières change en réponse à un réchauffement climatique, selon les auteurs.
Jay Zarnetske explore les glaces des rivières en Alaska en 2004. Une nouvelle étude de Zarnetske montre que les glaces des rivières fondent, en moyenne, 26 jours plus tôt dans l'année qu'en 2000. Crédit :Jay Zarnetske
Bien que le déclin du givrage des rivières soit probablement le résultat du changement climatique, les auteurs ne savent pas si le déclin du givrage des rivières est le résultat direct de la hausse des températures ou si le changement climatique modifie la façon dont les rivières et les eaux souterraines interagissent.
"Alors que les glaciers nous renseignent sur le climat en montagne et que la banquise nous renseigne sur les interactions mer-atmosphère, les processus qui contrôlent le givrage des rivières peuvent offrir un excellent aperçu de la façon dont les eaux souterraines et les eaux de surface sont connectées dans l'Arctique et comment nos eaux d'amont seront connectées à l'océan à l'avenir, " a déclaré Jay Zarnetske, hydrologue à la Michigan State University à East Lansing, Michigan, et co-auteur de l'étude.
Le déclin des glaces fluviales est remarquablement rapide et s'il se poursuit, cela pourrait avoir des impacts énormes sur les écosystèmes fluviaux de l'Arctique, dit Pavelski.
Les glaces des rivières se trouvent partout dans l'Arctique et créent de larges canaux qui constituent des habitats importants pour les animaux et les poissons. Tant d'eau est emprisonnée dans les glaces des rivières que lorsqu'elles fondent en été, généralement en juillet et août, ils font couler des rivières qui pourraient autrement s'assécher, fournissant un habitat d'eau douce important pour les poissons et autres animaux, il a dit.
Glace en train de disparaître
L'idée d'étudier le givrage des rivières est venue à Pavelsky en 2013 lors d'un vol vers le nord de l'Alaska pour une excursion en canoë récréatif. Le pilote du petit avion, qui avait volé dans la région pendant plus de 30 ans, a déclaré avoir remarqué que le glaçage des rivières fondait plus tôt dans la saison et que le moment devenait de plus en plus imprévisible. Les glaces des rivières tassent le gravier sur les lits des rivières et les pilotes les utilisent comme pistes de fortune.
"Mon antenne scientifique est montée tout de suite, " a dit Pavelsky. " J'ai dit 'Hé, Je pense que je sais comment voir ça."
Quand Pavelsky revint du voyage, il a téléchargé les données du spectroradiomètre imageur à résolution modérée (MODIS) à bord du satellite Terra de la NASA, qui prend des images quotidiennes de la Terre. Pavelsky et Zarnetske ont ensuite analysé des images MODIS quotidiennes de l'Arctique américain et canadien de 2000 à 2015, se demandant s'ils pouvaient voir des preuves de changements dans la glace que le pilote de Pavelsky avait décrits.
Ils pourraient. Pavelsky et Zarnetske ont détecté 147 givrages de rivière à l'aide des données MODIS et ont découvert que, parmi ceux-ci, 84 diminuent ou disparaissent plus tôt dans la saison. Le reste était inchangé. Aucun des givres de rivière qu'ils ont analysés ne s'est développé ou n'a persisté plus tard dans la saison.
La superficie minimale de glace qu'ils ont mesurée a également considérablement diminué au cours de la période d'étude. En 2000, Pavelsky et Zarnetske ont mesuré une superficie minimale de glace de 80 kilomètres carrés (30 milles carrés) - environ la moitié de la superficie de Washington, D.C. D'ici 2010, ce nombre était tombé à seulement 4 kilomètres carrés (2 miles carrés) - plus petit que le parc Balboa de San Diego. D'ici 2015, la glace avait légèrement rebondi, avec une superficie minimale d'environ 7 kilomètres carrés (3 milles carrés).
"Je pense que c'est une étude très importante, comme autre exemple des types de changements que nous observons dans le paysage arctique, " a déclaré Ken Tape, un écologiste de l'Université d'Alaska Fairbanks qui n'était pas lié à l'étude. "Ce n'est pas une prédiction sur quelque chose qui va changer, c'est montrer quelque chose qui a changé, probablement en réponse au réchauffement."
