La glace de mer dans les régions côtières de l'Arctique pourrait s'amincir jusqu'à deux fois plus vite qu'on ne le pensait auparavant, selon une nouvelle étude de modélisation menée par des chercheurs de l'UCL.

L'épaisseur de la glace de mer est déduite en mesurant la hauteur de la glace au-dessus de l'eau, et cette mesure est faussée par la neige alourdissant la banquise. Les scientifiques ajustent cela à l'aide d'une carte de l'épaisseur de la neige dans l'Arctique qui est dépassée depuis des décennies et ne tient pas compte du changement climatique.

Dans la nouvelle étude, publié dans la revue La cryosphère , les chercheurs ont échangé cette carte contre les résultats d'un nouveau modèle informatique conçu pour estimer l'épaisseur de la neige au fur et à mesure qu'elle varie d'une année à l'autre, et a conclu que la glace de mer dans les principales régions côtières s'amincissait à un rythme de 70 % à 100 % plus rapide qu'on ne le pensait auparavant.

Robbie Mallett (UCL Sciences de la Terre), le doctorat étudiant qui a dirigé l'étude, a déclaré:"L'épaisseur de la banquise est un indicateur sensible de la santé de l'Arctique. Elle est importante car une glace plus épaisse agit comme une couverture isolante, empêcher l'océan de réchauffer l'atmosphère en hiver, et protéger l'océan du soleil en été. Une glace plus mince est également moins susceptible de survivre pendant la fonte estivale de l'Arctique. »

"Les calculs précédents de l'épaisseur de la glace de mer sont basés sur une carte de neige mise à jour il y a 20 ans. Parce que la glace de mer a commencé à se former de plus en plus tard dans l'année, la neige sur le dessus a moins de temps pour s'accumuler. Nos calculs tiennent compte pour la première fois de cette épaisseur de neige décroissante, et suggèrent que la banquise s'amincit plus rapidement que nous ne le pensions."

La co-auteure, la professeure Julienne Stroeve (UCL Earth Sciences) a déclaré :« Il existe un certain nombre d'incertitudes dans la mesure de l'épaisseur de la glace de mer, mais nous pensons que nos nouveaux calculs sont un grand pas en avant en termes d'interprétation plus précise des données que nous avons des satellites.

"Nous espérons que ce travail pourra être utilisé pour mieux évaluer les performances des modèles climatiques qui prévoient les effets du changement climatique à long terme dans l'Arctique, une région qui se réchauffe trois fois plus vite que le taux mondial, et dont les millions de kilomètres carrés de glace sont essentiels pour garder la planète au frais."

Pour calculer l'épaisseur de la banquise, les chercheurs ont utilisé le radar du satellite CryoSat-2 de l'Agence spatiale européenne. En chronométrant le temps nécessaire aux ondes radar pour rebondir sur la glace, ils peuvent calculer la hauteur de la glace au-dessus de l'eau, d'où ils peuvent déduire l'épaisseur totale de la glace.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé un nouveau modèle de neige précédemment développé par des chercheurs de l'UCL et de la Colorado State University, SnowModel-LG, qui calcule l'épaisseur et la densité de la neige à l'aide d'entrées telles que la température de l'air, des données sur les chutes de neige et le mouvement de la glace pour suivre la quantité de neige qui s'accumule sur la glace de mer lorsqu'elle se déplace autour de l'océan Arctique. En combinant les résultats du modèle de neige avec des observations radar satellitaires, ils ont ensuite estimé le taux global de déclin de l'épaisseur de la banquise dans l'Arctique, ainsi que la variabilité de l'épaisseur de la glace de mer d'une année à l'autre.

Ils ont constaté que le taux de déclin dans les trois mers côtières de Laptev, Les mers de Kara et de Chukchi ont augmenté de 70%, 98 % et 110 % respectivement, par rapport aux calculs antérieurs. Ils ont également constaté que, à travers les sept mers côtières, la variabilité de l'épaisseur de la glace de mer d'une année à l'autre a augmenté de 58 %.

La glace de mer dans les mers côtières varie généralement d'un demi-mètre à deux mètres d'épaisseur. De plus en plus, la glace dans cette région ne survit pas à la fonte estivale. L'amincissement plus rapide de la glace de mer dans les mers arctiques côtières a des implications pour l'activité humaine dans la région, à la fois en termes de navigation le long de la route maritime du Nord pendant une plus grande partie de l'année, ainsi que l'extraction de ressources des fonds marins telles que le pétrole, gaz et minéraux.

Mallett a déclaré:"Plus de navires suivant la route autour de la Sibérie réduiraient les émissions de carburant et de carbone nécessaires pour déplacer les marchandises à travers le monde, notamment entre la Chine et l'Europe. Cependant, cela augmente également le risque de déversement de carburant dans l'Arctique, dont les conséquences pourraient être désastreuses. L'amincissement de la banquise côtière est également préoccupant pour les communautés autochtones, car il laisse les établissements sur la côte de plus en plus exposés aux fortes intempéries et à l'action des vagues de l'océan émergent. »

Mallet, Le professeur Stroeve et le co-auteur, le Dr Michel Tsamados (UCL Earth Sciences) ont passé plusieurs semaines à étudier la neige et la glace dans l'Arctique à bord du navire de recherche allemand Polarstern, qui a exploré l'océan Arctique central en 2019 et 2020.