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La couverture de glace de mer en Antarctique a rapidement diminué pour atteindre un niveau record à la fin de 2016 et est restée bien en deçà de la moyenne. Mais qu'y a-t-il derrière cette fonte spectaculaire et cette faible couverture de glace depuis ?
Nos deux articles publiés plus tôt ce mois-ci suggèrent qu'une combinaison de variabilité naturelle de l'atmosphère et de l'océan était à blâmer, bien que le changement climatique induit par l'homme puisse également jouer un rôle.
Qu'est-il arrivé à la banquise antarctique en 2016 ?
La glace de mer antarctique est de l'eau de mer gelée, généralement moins de quelques mètres d'épaisseur. Il diffère des banquises, qui sont formés par les glaciers, flotter dans la mer, et ont jusqu'à un kilomètre d'épaisseur.
La couverture de glace de mer en Antarctique est cruciale pour le climat mondial et les écosystèmes marins et les satellites la surveillent depuis la fin des années 1970. Contrairement à l'Arctique, la glace de mer autour de l'Antarctique s'était lentement étendue (voir la figure ci-dessous).
Cependant, Fin 2016, la banquise antarctique a fondu de façon spectaculaire et rapide, atteignant un niveau record. Cela a éveillé l'intérêt des climatologues parce qu'un si grand, les changements inattendus et rapides sont rares. La couverture de glace de mer est encore bien inférieure à la moyenne maintenant.
Nous voulions savoir ce qui a causé ce déclin sans précédent de la banquise antarctique et quels changements dans le système ont soutenu ces déclins. Nous voulions également savoir s'il s'agissait d'un changement temporaire ou du début d'un déclin à plus long terme, comme prévu par les modèles climatiques. Finalement, nous voulions savoir si le changement climatique induit par l'homme avait contribué à ces creux records.
La chasse aux indices
La couverture de glace de mer autour de l'Antarctique varie beaucoup d'une année ou d'une décennie à l'autre. En réalité, La couverture de glace de mer en Antarctique avait atteint un niveau record en 2014.
Cela a fourni un indice. Comme la couverture de glace de mer d'une année à l'autre et d'une décennie à l'autre varie énormément, cela peut masquer la fonte à long terme de la banquise due au réchauffement anthropique.
Couverture de glace de mer de l'Antarctique et de l'Arctique (indiquée comme l'anomalie nette de la moyenne 1981-2010) de janvier 1979 à mai 2018. Les lignes fines sont des moyennes mensuelles et indiquent la variabilité à des échelles de temps plus courtes. Les lignes épaisses sont des moyennes mobiles sur 11 mois. Crédit :Bureau de météorologie, Auteur fourni
L'indice suivant était dans les records battus loin de l'Antarctique. Au printemps 2016, les températures de surface de la mer et les précipitations dans l'océan Indien tropical oriental ont atteint des niveaux record. C'était en association avec un événement fortement négatif de dipôle de l'océan Indien (IOD), qui a apporté des eaux plus chaudes au nord-ouest de l'Australie.
Alors que les événements IOD influencent les précipitations dans le sud-est de l'Australie, nous avons découvert (en utilisant à la fois des analyses statistiques et des expériences de modèles climatiques) qu'il favorisait une configuration des vents au-dessus de l'océan Austral qui était particulièrement propice à la diminution de la glace de mer.
Ces vents de surface soufflant du nord ont non seulement repoussé la banquise vers le continent antarctique, ils étaient aussi plus chauds, aider à faire fondre la banquise.
Ces vents du nord correspondaient presque parfaitement aux principales régions où la glace de mer a diminué.
Bien que des études antérieures aient établi un lien entre cette configuration des vents et le déclin de la glace de mer, nos études sont les premières à plaider en faveur du rôle dominant de l'océan Indien oriental tropical dans son entraînement.
Mais ce n'était pas le seul facteur.
Plus tard en 2016, les vents d'ouest typiques qui entourent l'Antarctique se sont affaiblis pour atteindre des creux records. Cela a provoqué le réchauffement de la surface de l'océan, favorisant moins de couverture de glace de mer.
Les vents plus faibles ont commencé au sommet de l'atmosphère au-dessus de l'Antarctique, dans la région connue sous le nom de vortex polaire stratosphérique. Nous pensons que cette occurrence séquentielle d'influences tropicales puis stratosphériques a contribué aux déclins records de 2016.
Pris ensemble, les preuves que nous présentons soutiennent l'idée que le déclin rapide de la banquise antarctique à la fin de 2016 était en grande partie dû à la variabilité naturelle du climat.
Circulation atmosphérique et concentration de glace de mer de septembre à octobre 2016. La figure du haut montre l'anomalie du vent de septembre à octobre (vecteurs, échelle en haut à droite, m/s) dans la partie inférieure de l'atmosphère ; l'ombrage rouge montre plus chaud, flux d'air du nord, et l'ombrage bleu représente l'écoulement du sud. La figure du bas montre l'étendue de la glace de mer :le vert représente plus de glace de mer que la moyenne, et le violet montre des régions de réduction de la glace de mer (Figure 2a de Wang, et al 2019. Crédit :auteur fourni
L'état actuel de la banquise antarctique
Depuis, la glace de mer est restée pour la plupart bien inférieure à la moyenne en association avec des températures plus chaudes de la partie supérieure de l'océan autour de l'Antarctique.
Nous soutenons que ceux-ci sont le produit de vents d'ouest plus forts que la normale au cours des 15 dernières années environ autour de l'Antarctique, chassé à nouveau des tropiques. Ces vents d'ouest plus forts ont induit une réponse dans l'océan, avec des eaux souterraines plus chaudes se déplaçant vers la surface au fil du temps.
La combinaison de températures record à la surface de la mer tropicale et de vents d'ouest affaiblis en 2016 a réchauffé l'ensemble des 600 mètres supérieurs d'eau dans la plupart des régions de l'océan Austral autour de l'Antarctique. Ces températures océaniques plus chaudes ont maintenu l'étendue réduite de la glace de mer.
L'étendue de la banquise antarctique connaît un début de nouvelle année record. Cela suggère que le déclin rapide initial observé à la fin de 2016 n'était pas un événement isolé et, lorsqu'il est combiné avec le réchauffement décennal de la partie supérieure de l'océan Austral, pourrait signifier une réduction de l'étendue de la glace de mer pendant un certain temps.
Nous soutenons que ce que nous voyons jusqu'à présent peut être compris en termes de variabilité naturelle superposée à un signal de réchauffement induit par l'homme à long terme.
En effet, les records de précipitations et de température océanique observés dans l'océan Indien oriental tropical qui ont conduit au déclin initial de la glace de mer en 2016 ont probablement une certaine contribution au changement climatique.
Ce réchauffement et la récupération du trou dans la couche d'ozone en Antarctique pourraient également avoir un impact sur la configuration des vents de surface au cours des prochaines décennies.
De tels changements pourraient être à l'origine des effets du changement climatique qui commencent à apparaître dans la région de l'Antarctique. Cependant, l'enregistrement limité des données et la grande variabilité indiquent qu'il est encore trop tôt pour le dire.
Nous tenons à souligner le rôle de nos co-auteurs S Abhik, Cécilia M Bitz, Christine TY Chung, Alice DuVivier, Harry H Hendon, Marika M Hollande, Eun-Pa Lim, LuAnne Thompson, Peter van Rensch et Dongxia Yang en contribuant à la recherche discutée dans cet article.
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original. 
