Les algues rouges et vertes qui poussent sur la neige dans la péninsule antarctique (AP) provoquent une fonte des neiges supplémentaire importante comparable à la fonte de la poussière sur la neige dans les montagnes Rocheuses, selon une étude de recherche scientifique unique en son genre dirigée par Alia Khan, chercheur affilié au National Snow and Ice Data Center (NSIDC) et professeur adjoint à la Western Washington University. Les proliférations d'algues vont probablement augmenter en Antarctique alors que la planète continue de se réchauffer, ce qui exacerbera encore la fonte saisonnière des neiges et contribuera à l'expansion des zones libres de glace dans la région AP. Cela pourrait avoir de graves répercussions sur le climat régional, fonte des neiges et des glaces, disponibilité en eau douce et écosystèmes, n'est pourtant pas pris en compte dans les modèles climatiques mondiaux actuels. Les résultats de la recherche ont été publiés le 13 janvier 2021, au sein de l'Union européenne des géosciences La cryosphère .

"Le réchauffement le long de la péninsule Antarctique provoque des changements drastiques dans la fonte des neiges et des glaces, ainsi que les réponses des écosystèmes, " a déclaré Khan. "Nous voyons ces proliférations d'algues se propager sur de vastes zones le long de la côte. Les fleurs peuvent être si intenses et sombres, comme porter un t-shirt sombre par une journée ensoleillée, qu'ils réchauffent la surface et provoquent plus de fonte. Le réchauffement étend et renforce probablement la saison de prolifération des algues des neiges, qui pourrait continuer à augmenter dans cette région de l'Antarctique à mesure que le climat continue de se réchauffer."

Les chercheurs ont étudié les impacts des algues rouges et vertes sur l'albédo, c'est la quantité de lumière que la surface de la neige renvoie vers l'espace, et forçage radiatif, c'est la quantité d'énergie absorbée par la surface. Les surfaces plus sombres diminuent l'albédo et augmentent le forçage radiatif, et le forçage radiatif positif provoque le réchauffement de la planète. C'est la première fois que les effets du forçage radiatif des algues sont estimés dans la région AP. Les scientifiques ont mené cette recherche en prenant des mesures d'albédo spectral au sol d'algues rouges et vertes des neiges sur trois sites en janvier 2018, puis ont modélisé le forçage radiatif à l'aide de mesures historiques pluriannuelles du rayonnement solaire à la station Palmer en Antarctique. Deux des sites au sol se trouvaient sur l'île King George, au nord de la gare Palmer, et un était sur l'île Nelson. Parce que les efflorescences algales sont liées aux déchets animaux, qui produit les nutriments dont les algues ont besoin pour se développer, les chercheurs ont choisi des sites qui scellent, les manchots et autres oiseaux sont fréquents.

Par rapport à la neige propre, les scientifiques ont découvert que les plaques d'algues vertes réduisaient l'albédo de la neige de 40 pour cent, et les plaques d'algues rouges réduisent l'albédo de 20 pour cent. Les algues vertes des neiges contiennent plus de chlorophylle que les algues rouges des neiges et absorbent donc plus de rayonnement solaire, réduire l'albédo d'une plus grande quantité pour la même concentration d'algues dans la neige. Par conséquent, les moyennes de forçage radiatif sont deux fois plus élevées pour les taches vertes que pour les taches rouges. Pendant la haute saison de croissance, en été austral, l'augmentation du forçage radiatif est d'environ 26 watts par mètre carré, et environ 13 watts par mètre carré pour les algues rouges. Ces quantités de forçage radiatif sont comparables à celles causées par la poussière sur la neige aux latitudes moyennes, comme dans les montagnes Rocheuses, qui y fait avancer la fonte des neiges. Dans le PA, les proliférations d'algues entraînent environ 3, 700 mètres cubes, ou plus d'un million de gallons de neige fondue supplémentaire par an.

"L'Antarctique est déjà un endroit incroyablement beau, et les proliférations d'algues des neiges ajoutent une dimension artistique supplémentaire, " dit Ted Scambos, chercheur polaire à l'Institut coopératif de recherche en sciences de l'environnement (CIRES) de l'Université du Colorado Boulder et co-auteur de l'étude. "Mais comme tant de systèmes naturels, le changement climatique pousse les choses à de nouveaux extrêmes, avec quelques conséquences indésirables. Nous constatons que ces nouvelles fleurs plus sombres et plus répandues ont pour effet d'accélérer la fonte, un retour qui fait reculer la glace un peu plus vite."

Les résultats de cette recherche montrent que les algues des neiges jouent un rôle important dans la fonte des neiges dans les régions AP où elles sont présentes, et devrait être pris en compte dans les estimations futures de l'expansion sans glace dans la région AP. Les recherches futures se concentreront sur une cartographie plus large de la propagation des proliférations d'algues, et sur les événements climatiques qui créent les blooms les plus intenses.