L'augmentation des précipitations sur la calotte glaciaire du Groenland entraîne une fonte rapide de la surface. Ici, des chercheurs traversent le glacier Russell du Groenland, Juillet 2018. Crédit :Kevin Krajick/Earth Institute
Le temps pluvieux est de plus en plus fréquent sur certaines parties de la calotte glaciaire du Groenland, déclenchant des événements de fonte soudains qui rongent la glace et préparent la surface à une fonte future plus étendue, dit une nouvelle étude. Certaines parties de la calotte glaciaire reçoivent même de la pluie en hiver, un phénomène qui se propagera à mesure que le climat continuera de se réchauffer, disent les chercheurs. L'étude paraît cette semaine dans la revue scientifique européenne La cryosphère .
Le Groenland a perdu de la glace au cours des dernières décennies en raison du réchauffement progressif. Depuis environ 1990, les températures moyennes sur la calotte glaciaire ont augmenté jusqu'à 1,8 degrés C (3,2 F) en été, et jusqu'à 3 degrés C (5,4F) en hiver. Le 660, On pense maintenant qu'une feuille de 1 000 milles carrés perd environ 270 milliards de tonnes de glace chaque année. Pendant une grande partie de ce temps, on pensait que la plus grande partie de cela provenait des icebergs vêlant dans l'océan, mais récemment, le ruissellement direct des eaux de fonte est devenu dominant, représentant environ 70 pour cent de la perte. Climat pluvieux, disent les auteurs de l'étude, devient de plus en plus le déclencheur de ce ruissellement.
Les chercheurs ont combiné des images satellites avec des observations météorologiques au sol de 1979 à 2012 afin de déterminer ce qui déclenchait la fonte à des endroits spécifiques. Les satellites sont utilisés pour cartographier la fonte en temps réel car leur imagerie peut distinguer la neige de l'eau liquide. Environ 20 stations météorologiques automatisées réparties sur la glace offrent des données simultanées sur la température, vent et précipitations. En combinant les deux ensembles de données, les chercheurs se sont concentrés sur plus de 300 événements dans lesquels ils ont découvert que le déclencheur initial de la fonte était le temps qui a apporté de la pluie. "C'était une surprise de voir, " a déclaré l'auteur principal de l'étude, Marilena Oltmanns du Centre allemand GEOMAR pour la recherche océanique. Elle a dit qu'au cours de la période d'étude, la fonte associée à la pluie et ses effets subséquents ont doublé pendant l'été, et triplé en hiver. Les précipitations totales sur la calotte glaciaire n'ont pas changé; ce qui a changé, c'est la forme des précipitations. En tout, les chercheurs estiment que près d'un tiers du ruissellement total qu'ils ont observé a été initié par les précipitations.
La fonte peut être provoquée par un ensemble de facteurs, mais l'introduction d'eau liquide est l'une des plus puissantes, dit Marco Tedesco, glaciologue à l'Observatoire terrestre de Lamont-Doherty de l'Université Columbia et co-auteur de l'étude. Air chaud, bien sûr, peut faire fondre la glace directement, mais n'est pas très efficace en soi, il a dit. Cependant, des températures plus chaudes peuvent produire des effets en cascade. L'une est qu'elles rendent plus probable que les conditions atmosphériques dépassent le seuil où les précipitations tombent sous forme de pluie, pas de neige. L'eau liquide transporte beaucoup de chaleur, et quand il s'imprègne d'une surface enneigée, il fait fondre la neige autour, libérant plus d'énergie. Pendant ce temps, l'air chaud qui a amené la pluie forme souvent des nuages, qui ourlet dans la chaleur.
Cette combinaison de facteurs produit une impulsion de fonte qui se nourrit d'elle-même, et survit bien à la pluie elle-même, souvent de plusieurs jours. Par ailleurs, les scientifiques ont découvert que la durée de ces impulsions augmentait au cours des décennies analysées, par temps froid de deux à trois jours, et pendant le bref été, de deux jours à cinq.
Le ruissellement estival de la fonte des glaces près de Kangerlussuaq, Groenland. Crédit : Kevin Krajick/Institut de la Terre
Il y a des effets à plus long terme, disent les auteurs de l'étude. Ils croient qu'une partie de l'eau de fonte s'écoule, mais le reste se recongèle en place, morphing normalement moelleux, neige réfléchissante sur ou près de la surface en plus sombre, masses de glace plus denses. Cette glace absorbe plus facilement le rayonnement solaire que la neige, alors quand le soleil se lève, il fond plus facilement, produire plus d'eau liquide, qui alimente plus de fonte, dans une boucle de rétroaction vicieuse. Cette, dit Tedesco, a conduit à une fonte plus importante et plus précoce en été. Et parce que la surface a été durcie en glace, une grande partie de cette eau de fonte peut plus facilement s'écouler de la calotte glaciaire vers la mer.
« S'il pleut en hiver, qui préconditionne la glace pour être plus vulnérable en été, " dit Tedesco. " Nous commençons à réaliser, il faut regarder toutes les saisons."
Alors que la pluie frappe des parties de plus en plus éloignées de la glace en été, Les précipitations hivernales semblent jusqu'à présent principalement confinées aux basses altitudes du sud et du sud-ouest du Groenland. Il est amené par l'humidité, vents océaniques relativement chauds du sud, que certaines collectivités d'autres régions appellent neqqajaaq. Ces vents peuvent devenir plus fréquents en raison des changements induits par le climat dans le courant-jet. L'élévation de la calotte glaciaire augmente plus à l'intérieur des terres et il y fait donc plus froid et plus neigeux; mais si les températures moyennes continuent d'augmenter comme prévu, la ligne où l'humidité descend sous forme de pluie au lieu de neige se déplacera rapidement vers l'intérieur, vers le haut et vers le nord. "La glace devrait prendre de la masse en hiver quand il neige, mais une partie croissante du gain de masse provenant des précipitations est perdue par la fonte, " a déclaré Oltmann.
Le Groenland n'est pas le seul endroit dans l'extrême nord touché par l'augmentation des pluies. Dans les années récentes, des pluies hivernales anormales ont frappé la toundra du nord du Canada, puis recongelé en surface, chasser les plantes que le caribou et le bœuf musqué se nourrissent normalement dans la neige à faible cohésion; dans quelques années, cela a décimé les troupeaux. Et une étude qui vient d'être publiée près de Fairbanks, Alaska, montre que les pluies printanières croissantes s'infiltrent à travers le pergélisol, le décongeler et libérer de grandes quantités de méthane, un gaz à effet de serre très efficace.
Entre 1993 et 2014, l'élévation mondiale du niveau de la mer s'est accélérée d'environ 2,2 millimètres par an à 3,3 millimètres, et une grande partie de cette accélération serait due à la fonte au Groenland. Les projections d'élévation du niveau de la mer pour la fin de ce siècle varient généralement de deux à quatre pieds, mais la plupart des projections ne tiennent pas encore compte de ce qui peut arriver à la glace au Groenland, ni avec la masse beaucoup plus grande de l'Antarctique, car la compréhension de la physique n'est pas encore assez avancée.
Richard Allée, un éminent glaciologue à l'Université d'État de Pennsylvanie, dit que le nouveau document ajoute à la compréhension. "La vue d'ensemble est claire et inchangée, " dit-il. " Le réchauffement fait fondre la glace, " Mais, il ajouta, les processus spécifiques qui porteront cette « besoin d'être quantifiés, compris et incorporés dans des modèles. Ce nouveau document fait un travail important de compréhension et de quantification."