L'année dernière a été l'une des pires années jamais enregistrées pour la calotte glaciaire du Groenland, qui a diminué de centaines de milliards de tonnes. Selon une étude publiée aujourd'hui dans La cryosphère , que la perte de glace époustouflante n'a pas été causée uniquement par les températures chaudes; la nouvelle étude identifie des modèles de circulation atmosphérique exceptionnels qui ont contribué de manière majeure à la perte rapide de masse de la calotte glaciaire.

Parce que les modèles climatiques qui projettent la fonte future de la calotte glaciaire du Groenland ne tiennent pas actuellement compte de ces modèles atmosphériques, ils peuvent sous-estimer la fonte future d'environ la moitié, a déclaré l'auteur principal Marco Tedesco de l'Observatoire terrestre de Lamont-Doherty de l'Université Columbia.

L'étude a utilisé des données satellitaires, mesures au sol, et des modèles climatiques pour analyser les changements de la calotte glaciaire au cours de l'été 2019.

Les chercheurs ont découvert que si 2019 a vu la deuxième plus grande quantité de ruissellement provenant de la fonte des glaces (2012 était pire), il a entraîné les plus fortes baisses du bilan de masse de surface depuis le début de la tenue des registres en 1948. Le bilan de masse de surface prend en compte les gains de masse de la calotte glaciaire, tels que les chutes de neige, ainsi que les pertes dues au ruissellement des eaux de fonte de surface.

"Vous pouvez voir le bilan de masse au Groenland comme votre compte bancaire, " a déclaré Tedesco. " À certaines périodes, vous dépensez plus, et à certaines périodes, vous gagnez plus. Si vous dépensez trop, vous devenez négatif. C'est ce qui est arrivé au Groenland récemment."

Spécifiquement, en 2019, le bilan de masse de surface de la calotte glaciaire a chuté d'environ 320 milliards de tonnes en dessous de la moyenne pour 1981-2010, la plus forte baisse depuis le début de la tenue des registres en 1948. Entre 1981 et 2010, la masse de surface "compte bancaire" a gagné environ 375 milliards de tonnes de glace par an, en moyenne. En 2019, ce nombre était plus proche de 50 milliards de tonnes. Et si un gain de 50 milliards de tonnes peut encore sembler une bonne nouvelle pour une calotte glaciaire, Fettweis a expliqué que ce n'est pas le cas, à cause d'un autre facteur :la calotte glaciaire perd également des centaines de milliards de tonnes lorsque les icebergs se brisent dans l'océan. Dans des conditions stables, les gains de bilan massique en surface seraient suffisamment élevés pour compenser la glace perdue lors du vêlage des icebergs. Dans les conditions actuelles, le vêlage dépasse largement les gains de bilan massique de surface; Globalement, la calotte glaciaire a perdu environ 600 milliards de tonnes en 2019, représentant une élévation du niveau de la mer d'environ 1,5 millimètre.

Avant maintenant, 2012 a été la pire année du Groenland pour le bilan de masse de surface, avec une perte de 310 milliards de tonnes par rapport au scénario de référence 1981-2010. Pourtant, les températures estivales au Groenland étaient en fait plus élevées en 2012 qu'en 2019 - alors pourquoi la surface a-t-elle perdu autant de masse l'année dernière ?

Tedesco et co-auteur Xavier Fettweis, de l'Université de Liège, ont constaté que la perte de glace record était liée aux conditions de haute pression (appelées conditions anticycloniques) qui ont prévalu sur le Groenland pendant des périodes inhabituellement longues en 2019.

Les conditions de haute pression ont inhibé la formation de nuages ​​dans la partie sud du Groenland. Le ciel dégagé qui en résulte laisse entrer plus de lumière du soleil pour faire fondre la surface de la calotte glaciaire. Et avec moins de nuages, il y avait environ 50 milliards de tonnes de neige de moins que d'habitude à ajouter à la masse de la calotte glaciaire. Le manque de neige a également laissé sombre, glace nue exposée à certains endroits, et parce que la glace ne reflète pas autant la lumière du soleil que la neige fraîche, il a absorbé plus de chaleur et a exacerbé la fonte et le ruissellement.

Les conditions étaient différentes, mais pas mieux, dans le nord et l'ouest du Groenland, car comme le système à haute pression tournait dans le sens des aiguilles d'une montre, il s'est réchauffé, l'air humide des basses latitudes et l'a canalisé vers le Groenland.

"Imaginez ce vortex tournant dans le sud du Groenland, " Tedesco a expliqué, "et qui aspire littéralement comme un aspirateur l'humidité et la chaleur de la ville de New York, par exemple, et le déverser dans l'Arctique — dans ce cas, le long de la côte ouest du Groenland. Quand c'est arrivé, parce que vous avez plus d'humidité et plus d'énergie, il a favorisé la formation de nuages ​​dans la partie nord."

Mais au lieu d'apporter des chutes de neige, ces nuages ​​chauds et humides emprisonnaient la chaleur qui normalement irradierait de la glace, créant un effet de serre à petite échelle. Ces nuages ​​émettaient aussi leur propre chaleur, exacerbant la fonte.

Par ces effets combinés, les conditions atmosphériques de l'été 2019 ont entraîné la perte de masse annuelle la plus élevée de la surface du Groenland depuis le début de la tenue des registres.

A l'aide d'un réseau de neurones artificiels, Tedesco et Fettweis ont découvert que le grand nombre de jours de 2019 avec ces conditions atmosphériques à haute pression était sans précédent. L'été 2012, l'une des pires années du Groenland, a également vu des conditions anticycloniques.

« Ces conditions atmosphériques sont de plus en plus fréquentes au cours des dernières décennies, " said Tedesco. "It is very likely that this is due to the waviness to the jet stream, which we think is related to, entre autres, the disappearance of snow cover in Siberia, the disappearance of sea ice, and the difference in the rate at which temperature is increasing in the Arctic versus the mid-latitudes." In other words, climate change may make the destructive high-pressure atmospheric conditions more common over Greenland.

Current global climate models are not able to capture these effects of a wavier jet stream. Par conséquent, "simulations of future impacts are very likely underestimating the mass loss due to climate change, " said Tedesco. "It's almost like missing half of the melting."

The Greenland ice sheet contains enough frozen water to raise sea levels by as much as 23 feet. Understanding the impacts of atmospheric circulation changes will be crucial for improving projections for how much of that water will flood the oceans in the future, said Tedesco.