Une nouvelle étude publiée le 8 janvier dans la revue Géosciences de la nature révèle que de forts événements El Niño peuvent entraîner une perte importante de glace dans certaines plates-formes glaciaires de l'Antarctique, tandis que l'inverse peut se produire lors de forts événements La Niña.

El Niño et La Niña sont deux phases distinctes d'El Niño/oscillation australe (ENSO), un phénomène naturel caractérisé par la façon dont les températures de l'eau dans le Pacifique tropical oscillent périodiquement entre plus chaudes que la moyenne pendant El Niños et plus froides pendant La Niñas.

La recherche, financé par la NASA et la NASA Earth and Space Science Fellowship, fournit de nouvelles informations sur la façon dont les plates-formes glaciaires de l'Antarctique réagissent à la variabilité des conditions océaniques et atmosphériques mondiales.

L'étude a été dirigée par Fernando Paolo alors qu'il était doctorant et postdoctorant à la Scripps Institution of Oceanography de l'Université de Californie à San Diego. Paolo est maintenant chercheur postdoctoral au Jet Propulsion Laboratory de la NASA. Paulo et ses collègues, dont la glaciologue de Scripps Helen Fricker, découvert qu'un fort événement El Niño fait que les plates-formes de glace dans le secteur de la mer d'Amundsen de l'Antarctique occidental gagnent de la masse à la surface et fondent par le bas en même temps, ils perdent jusqu'à cinq fois plus de glace à cause de la fonte basale qu'ils n'en gagnent à cause de l'augmentation des chutes de neige. L'étude a utilisé des observations satellitaires de la hauteur des plateaux de glace de 1994 à 2017.

"Nous avons décrit pour la première fois l'effet d'El Niño/oscillation australe sur les plates-formes glaciaires de l'Antarctique occidental, " a déclaré Paolo. " Il y a eu des études idéalisées utilisant des modèles, et même quelques observations indirectes au large des banquises, suggérant qu'El Niño pourrait affecter de manière significative certains de ces plateaux, mais nous n'avons eu aucune observation réelle de la banquise. Nous avons maintenant présenté un record de 23 ans de données satellitaires sur les plates-formes glaciaires de l'Antarctique occidental, confirmant non seulement qu'ENSO les affecte chaque année, mais aussi montrer comment."

Les effets opposés d'El Niño sur les plates-formes glaciaires - en ajoutant de la masse à cause des chutes de neige mais en l'enlevant par la fonte basale - ont d'abord été difficiles à démêler à partir des données satellitaires. "Les satellites mesurent la hauteur des banquises, pas la masse, et ce que nous avons vu au début, c'est que lors de forts El Niños, la hauteur des plates-formes de glace a en fait augmenté, " a déclaré Paolo. "Je m'attendais à voir une réduction globale de la taille en raison de la perte de masse, mais il s'avère que la hauteur augmente."

Après une analyse plus poussée des données, les scientifiques ont découvert que bien qu'un fort El Niño modifie la configuration des vents dans l'Antarctique occidental d'une manière qui favorise l'écoulement des eaux océaniques chaudes vers les plates-formes glaciaires pour augmenter la fonte par le bas, il augmente également les chutes de neige, en particulier le long du secteur de la mer d'Amundsen. L'équipe a ensuite dû déterminer la contribution des deux effets. L'atmosphère ajoute-t-elle plus de masse que l'océan n'en retire ou est-ce l'inverse ?

"Nous avons découvert que l'océan finit par gagner en masse. Changements de masse, plutôt que la hauteur, contrôler la façon dont les plateaux de glace et les glaciers associés se jettent dans l'océan, " a déclaré Paolo. Alors que la perte de masse par fonte basale dépasse le gain de masse dû aux chutes de neige lors de forts événements El Niño, le contraire semble être vrai lors des événements de La Niña.

Sur l'ensemble de la période d'observation de 23 ans, les plateaux de glace dans le secteur de la mer d'Amundsen en Antarctique ont vu leur hauteur réduite de 20 centimètres (8 pouces) par an, pour un total de 5 mètres (16 pieds), principalement à cause de la fonte des océans. L'intense El Niño de 1997-98 a augmenté la hauteur de ces plates-formes de glace de plus de 25 centimètres (10 pouces). Cependant, la neige beaucoup plus légère contient beaucoup moins d'eau que la glace solide. Lorsque les chercheurs ont pris en compte la densité de la neige, ils ont découvert que les plates-formes de glace perdaient environ cinq fois plus de glace par fonte sous-marine qu'elles n'en gagnaient à cause de la nouvelle couche de neige en surface.

"Beaucoup de gens regardent ces données sur la banquise et ajustent une ligne droite aux données, mais nous examinons toutes les oscillations qui entrent dans cet ajustement linéaire, et essayer de comprendre les processus qui les provoquent, " dit Fricker, qui était le directeur de doctorat de Paolo au moment de la conception de l'étude. "Ces enregistrements satellites plus longs nous permettent d'étudier les processus qui entraînent des changements dans les plates-formes glaciaires, améliorer notre compréhension de l'évolution de la glace échouée, " a déclaré Fricker.

« La réponse de la banquise à la variabilité climatique ENSO peut être utilisée comme un guide sur la façon dont les changements à long terme du climat mondial pourraient affecter les banquises autour de l'Antarctique, " a déclaré la co-auteur Laurie Padman, un océanographe à Earth &Space Research, une société de recherche à but non lucratif basée à Seattle. "Le nouvel ensemble de données nous permettra de vérifier si nos modèles océaniques peuvent représenter correctement les changements dans le flux d'eau chaude sous les banquises, " il ajouta.

La fonte des banquises n'affecte pas directement l'élévation du niveau de la mer, car ils flottent déjà. Ce qui compte pour l'élévation du niveau de la mer, c'est l'ajout de glace de la terre dans l'océan, Cependant, ce sont les plates-formes de glace qui retiennent le flux de glace au sol vers l'océan.

Comprendre ce qui cause les changements dans les plates-formes de glace "nous rapproche un peu plus de ce qui va arriver à la glace au sol, c'est ce qui finira par affecter l'élévation du niveau de la mer, " Fricker a déclaré. " Le Saint Graal de tout ce travail est d'améliorer les projections d'élévation du niveau de la mer, " elle a ajouté.