La zone sombre de la calotte glaciaire du Groenland est une grande région continue sur le flanc ouest de la calotte glaciaire ; il mesure environ 400 kilomètres de large et s'étend sur environ 100 kilomètres à partir de la marge de la glace.

Certaines théories antérieures ont attribué cet assombrissement à l'eau au-dessus de la calotte glaciaire - souvent considérée comme des étangs d'un bleu saphir saisissant, des rivières et des lacs. Mais une nouvelle étude en Communication Nature fournit une nouvelle hypothèse basée sur le caractère des impuretés sur la surface de la glace elle-même.

"Ce que nous montrons, c'est que la Dark Zone est recouverte d'une couche de poussière finement répartie, et noir de carbone, qui fournissent une nutrition pour les algues de couleur foncée. Ce sont la principale cause de l'obscurcissement. " dit le professeur Alun Hubbard, co-auteur de l'étude et professeur au CAGE—Centre for Arctic Gas Hydrate, Environnement et climat à l'UiT L'Université de l'Arctique de Norvège.

Une ceinture de saleté dans la zone de fusion

La Dark Zone est une ceinture littéralement sale de la zone de fonte – la zone d'ablation – de la calotte glaciaire. Plus cette zone d'ablation est sombre, plus il absorbe d'énergie solaire, et plus la glace fond vite.

L'albédo est une mesure de la réflectance de la calotte glaciaire. C'est le principal facteur régissant la quantité de rayonnement solaire entrant utilisé pour faire fondre la glace et c'est la principale rétroaction positive dans le changement climatique arctique. Surfaces blanches brillantes, comme la neige ou la glace pure, refléter l'énergie du soleil, mais les surfaces sombres l'absorbent.

« Le fait qu'une grande partie du flanc ouest de la calotte glaciaire du Groenland soit devenue sombre signifie que la fonte est jusqu'à cinq fois plus importante que s'il s'agissait d'une surface de neige brillante. » explique Hubbard.

Les algues, un acteur majeur

Les algues de glace semblent être l'un des acteurs majeurs de ce schéma - même la légère augmentation de la température atmosphérique et de la production d'eau liquide semble favoriser la colonisation des algues à la surface de la glace.

"Les algues ont besoin de nutriments et de nourriture, essentiellement de la poussière, Carbone organique, et de l'eau. En été, ceux-ci sont nombreux et la prolifération d'algues décolle. Parce que les algues sont de couleur foncée, elles renforcent la zone sombre. Ainsi, vous obtenez un effet de rétroaction positif où la calotte glaciaire absorbe encore plus de rayonnement solaire, produisant encore plus de fonte."

Etude de drone innovante

La zone sombre de la calotte glaciaire du Groenland est vaste et précédemment observée par des satellites tels que MODIS. Mais pour cette étude, les scientifiques ont utilisé des drones relativement modestes – ou des véhicules aériens sans pilote (UAV) – pour étudier la ceinture de glace assombrie avec des détails sans précédent.

Alors que les données satellitaires sont excellentes pour avoir une vue d'ensemble de ce qui se passe sur l'ensemble de la calotte glaciaire du Groenland, ils ne fonctionnent qu'à des résolutions de pixels vraiment grossières.

"Si nous le comparons aux pixels de la caméra, même les meilleurs satellites pour l'imagerie de la calotte glaciaire ont une résolution de plusieurs dizaines de mètres. Ils ne peuvent pas voir les détails de ce qui se passe sur le terrain. Nos drones à voilure fixe peuvent prendre des centaines d'images avec des résolutions de pixels à l'échelle centimétrique avec une plage de fonctionnement de centaines de kilomètres », explique Hubbard.

Les scientifiques pourraient voir en détail de quoi est constituée la zone sombre. En effet, ce sondage UAV à travers la zone d'ablation de la calotte glaciaire comble parfaitement le fossé entre les personnes au sol qui étudient ce qui se trouve sous leurs pieds dans une seule partie de la calotte glaciaire, et les données satellitaires qui montrent ce qui se passe sur toute la calotte glaciaire.

"L'enquête UAV, avec ses détails étonnants, nous permet d'identifier et de caractériser tous les différents types de surfaces et impuretés sur l'ensemble de la zone sombre, pas seulement une petite partie locale de celui-ci."