Les îles de Nouvelle-Sibérie ont été le berceau de la banquise MOSAiC :la banquise dans laquelle le navire de recherche Polarstern dérive maintenant à travers l'Arctique s'est formé au large des côtes de l'archipel, qui sépare la mer de Sibérie orientale et la mer de Laptev au nord de la Sibérie, en décembre 2018. Sédiments, et même des petits cailloux et des bivalves, ont été incorporés dans la glace pendant le processus de congélation, que le processus de fonte en cours a mis en lumière à la surface de la banquise MOSAiC. C'est un phénomène de plus en plus rare car aujourd'hui, la plupart des « glaces sales » fondent avant même d'arriver dans le centre de l'Arctique. Ce sont parmi les principales conclusions d'une étude que les experts de MOSAiC ont maintenant publiée dans la revue La cryosphère , et qui serviront de base à de nombreuses évaluations scientifiques à venir.

A première vue, on dirait qu'un groupe de personnes avec des chaussures sales a laissé des traces partout dans la neige. Mais en réalité, la glace sale est l'exposition des sédiments, et même des petits cailloux et des bivalves, causée par le processus de fonte en cours de la banquise MOSAiC. Lorsque la banquise s'est formée, ils étaient gelés à l'intérieur; par conséquent, ils viennent de la nurserie de glace de mer le long du plateau sibérien, que les experts ont maintenant utilisé une combinaison de simulations de modèles et de données satellitaires pour décrire en détail.

La banquise MOSAiC avait déjà dérivé sur plus de 1200 milles marins dans un parcours sinueux lorsque le brise-glace de recherche Polarstern amarré à celui-ci le 4 octobre 2019, aux coordonnées 85° Nord et 137° Est, et a commencé à dériver avec lui à travers l'océan Arctique. Alors que l'équipe d'expédition actuelle est occupée à faire des lectures dans l'Arctique, leurs collègues de chez eux analysent les données recueillies. L'analyse précise confirme les premières impressions du début de l'expédition :« Notre évaluation montre que toute la région dans laquelle les deux navires cherchaient des floes convenables était caractérisée par des glaces inhabituellement minces, " rapporte le Dr Thomas Krumpen, un physicien de la glace de mer à l'Institut Alfred Wegener, Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine (AWI). L'automne dernier, le premier auteur de La cryosphère étudier les activités de recherche coordonnées sur le brise-glace russe Akademik Fedorov, qui accompagnait le vaisseau amiral de l'expédition MOSAiC, les Polarstern , pendant les premières semaines. L'Akademik Fedorov a également joué un rôle déterminant dans le déploiement de stations de surveillance à divers endroits de la banquise MOSAiC, collectivement appelés le réseau distribué.

"Notre étude montre que la banquise que nous avons finalement choisie s'est formée dans les eaux peu profondes des mers du plateau continental russe en décembre 2018, " explique Krumpen. Au large de la Sibérie, les forts vents du large poussent la jeune glace vers la mer après sa formation. Dans l'eau peu profonde, les sédiments sont soulevés du fond marin et se retrouvent piégés dans la glace. La formation de glace peut également produire des crêtes de pression, dont la face inférieure racle parfois le fond marin. Par conséquent, les pierres peuvent également s'incruster dans la banquise. Maintenant que la fonte estivale a commencé, toute cette matière se révèle à la surface :« En plusieurs points, nous avons trouvé des monticules entiers de cailloux mesurant plusieurs centimètres de diamètre, plus un certain nombre de bivalves, " rapporte le chef d'expédition MOSAiC, le professeur Markus Rex, directement de l'Arctique.

Pendant ce temps, de retour à Bremerhaven, Allemagne, Thomas Krumpen est ravi de voir que la "glace bivalve avec des cailloux, qui émerge maintenant, " comme il l'a affectueusement surnommé, confirme donc clairement les conclusions de l'étude. L'équipe d'auteurs dirigée par l'expert AWI a utilisé une combinaison d'images satellite, des données de réanalyse et un modèle de retour en arrière thermodynamique couplé nouvellement développé pour reconstruire les origines de la banquise. Maintenant, Krumpen et ses collègues élaborent une stratégie pour collecter des échantillons de sédiments. La mesure dans laquelle ces taches sales et donc plus sombres accélèrent la fonte sur la banquise est une question importante, et y répondre pourrait améliorer notre compréhension des interactions entre l'océan, glace et atmosphère, des cycles biogéochimiques, et de la vie dans l'Arctique en général.

En plus des composants minéraux, la banquise transporte également une gamme d'autres substances et gaz biogéochimiques de la côte à l'océan Arctique central. Ils sont un aspect important de la recherche MOSAiC sur les cycles biogéochimiques, c'est à dire., sur la formation ou la libération de méthane et d'autres gaz à l'état de traces importants pour le climat tout au long de l'année. Cependant, en raison de la perte substantielle de glace de mer observée dans l'Arctique au cours des dernières années, cette glace, qui provient des plateaux peu profonds et contient des sédiments et des gaz, fond maintenant plus intensément en été, provoquant la rupture de ce flux de transport de matière. Dans les années 1990, les Polarstern était souvent dans les mêmes eaux où l'expédition MOSAiC a commencé sa dérive. À l'époque, la glace était encore ca. 1,6 mètre d'épaisseur au début de l'hiver, whereas it had shrunk to ca. 50 centimeters last year—which made the search for a sufficiently thick floe in the autumn of 2019 all the more difficult.

"We were fortunate enough to find a floe that had survived the summer and formed in the Russian shelf seas. This allows us to investigate transport processes from the 'old Arctic, " which now only partly function, if at all, " says Krumpen. Particularly in the higher latitudes, global warming is causing temperatures to climb rapidly. In the summer of 2019, the last summer before the expedition, Russian meteorological stations reported record temperatures. These high temperatures sparked rapid melting and significantly warmed Russia's marginal seas. Par conséquent, many parts of the Northeast Passage were ice-free for a 93-day period (the longest duration since the beginning of satellite observation). The experts predict that if CO 2 emissions remain unchecked, as they have in the past several years, the Central Arctic could be ice-free in summer by 2030.