J'ai rédigé cet article en regardant vers le nord sur la mer de Lincoln gelée, à l'extrémité nord de l'île d'Ellesmere au Canada. J'étais à Alert, une station des Forces canadiennes qui, à 82°N, est l'endroit habité en permanence le plus au nord de la Terre. À seulement 815 km, à travers l'océan Arctique, poser le pôle Nord.

C'était en mai, et la mer aurait dû être encore gelée, mais cette année, le pont de glace de mer entre Ellesmere et le Groenland s'est rompu tôt, et la glace arctique a commencé à s'écouler dans l'étroit chenal Nares et vers le sud dans la baie de Baffin. Partout dans l'océan Arctique, la quantité et la persistance de la banquise diminuent – ​​la couverture glacielle de septembre a chuté d'environ 30 % depuis 1980.

L'Arctique se réchauffe deux fois plus vite que le reste de la planète, et les images d'ours polaires sur de petites banquises captivent l'imagination. Mais ces images ne représentent (excusez le jeu de mots) que la pointe de l'iceberg - les conséquences de la perte de glace sont profondes et commencent tout en bas de la chaîne alimentaire, dans les processus microbiens qui régissent la biologie de l'océan.

Les chaînes alimentaires arctiques commencent parfois dans la banquise

La glace de mer se forme lorsque la température de l'eau de mer tombe en dessous de -1,8℃. Au fur et à mesure que les cristaux de glace se forment, le sel est expulsé et les saumures de glace et d'autres constituants dissous sont piégés dans un nid d'abeilles de petits canaux dans la glace. L'eau salée froide qui s'écoule de la glace s'enfonce également profondément au fond des océans et entraîne la circulation de l'eau à travers le monde.

Au fur et à mesure que l'air se refroidit, la glace s'épaissit vers le bas et, dans les canaux de saumure et à travers le fond de glace, des algues et des bactéries spécialisées se développent. Lorsque la lumière du soleil revient dans l'Arctique au printemps et pénètre à travers la glace (qui fait rarement plus de quelques mètres d'épaisseur), ces communautés d'algues de glace commencent à faire la photosynthèse, produisant de la biomasse algale et de la matière organique dissoute abondante.

Cela nourrit un large éventail de créatures microscopiques connues sous le nom de zooplancton, qui frôlent le fond de la glace. Ce zooplancton nourrit à son tour des animaux plus gros et anime la chaîne alimentaire tout au long du printemps.

Lorsque la glace fond, une plus grande partie de ce matériau s'écoule dans les mers, fournir plus de ressources alimentaires au bas des chaînes alimentaires. Dans une étude récente publiée dans Nature Climate Change, mes collègues et moi-même avons montré comment les différents composants de cette matière organique dérivée des algues de glace sont utilisés par différentes espèces de bactéries et à des rythmes différents dans l'eau de mer sous-jacente, de sorte qu'une plus grande fonte des glaces modifiera les modèles de renouvellement de la matière organique dans les eaux de surface au printemps.

Différentes chaînes alimentaires peuvent se développer

Toutes les glaces de mer ne fondent pas chaque été, ou du moins ce n'est pas le cas. La glace pluriannuelle peut traverser plusieurs années de fonte et de croissance, de plus en plus épais et structurellement plus complexes. Mais, heures supplémentaires, cette glace pluriannuelle est devenue plus rare. Dans les années 1980, environ un tiers de la couverture de glace de l'Arctique avait plus de quatre ans — aujourd'hui, une telle glace est presque inexistante. Au lieu, plus de glace de première année se formera et fondra complètement chaque année, fournissant de nouveaux apports alimentaires dans des zones océaniques qui étaient auparavant recouvertes de glace en permanence.

Cela a des conséquences importantes. Moins de couverture de glace en été signifie plus d'eau de mer ouverte, qui, comme il fait plus sombre, absorbe plus de soleil et de chaleur, rendant plus difficile la congélation en automne. L'eau libre signifie également que le vent peut remuer la mer et ralentir le processus de regel. Plus d'eau libre en été changera les communautés planctoniques, puis les animaux qui s'en nourrissent.

Certaines espèces se déplacent vers le nord. Déjà, la mer de Barents entre la Norvège et le Svalbard est désormais rarement recouverte de glace en hiver et des espèces de l'Atlantique Nord telles que la morue et des prédateurs supérieurs tels que l'orque s'y installent. Des espèces spécialisées qui dépendent de la glace telles que les ours polaires, phoques annelés, le morse et la morue arctique perdent leurs habitats, tandis que les espèces non indigènes étendent leur aire de répartition.

Pour certains, un Arctique plus chaud offre des opportunités. La couverture de glace réduite signifie que les navires peuvent utiliser les passages nord-est et nord-ouest, raccourcir considérablement les temps de trajet entre l'Atlantique et le Pacifique. De nouvelles pêcheries peuvent se développer, et moins de glace signifie que l'accès aux ressources pétrolières et gazières devient possible.

Mais ces avantages pour certains, venir à des coûts potentiellement énormes. En plus des changements dans l'océan, un Arctique plus chaud pourrait perturber la circulation océanique et les systèmes météorologiques mondiaux, tandis que le pergélisol continuera de dégeler, potentiellement libérant des gaz à effet de serre actuellement enfermés dans les sols gelés.

Tout un écosystème, riche en espèces spécialisées, dont beaucoup à peine étudiées, évolue sous nos yeux. L'Arctique est un endroit magnifique et rude, posant de sérieux défis logistiques pour la recherche scientifique. Mais même là, au sommet du monde, loin des centres de population humaine, notre impact est évident.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.