La cryosphère mondiale - toutes les zones d'eau gelée sur Terre - a diminué d'environ 87, 000 kilomètres carrés (environ 33, 000 milles carrés, une superficie de la taille du lac Supérieur) par an en moyenne entre 1979 et 2016, en raison du changement climatique, selon une nouvelle étude. Cette recherche est la première à faire une estimation globale de la surface de la Terre couverte par la banquise, couverture neigeuse et sol gelé.

L'étendue de la terre couverte par l'eau gelée est tout aussi importante que sa masse car la surface blanche et brillante réfléchit si efficacement la lumière du soleil, refroidir la planète. Les changements dans la taille ou l'emplacement de la glace et de la neige peuvent modifier les températures de l'air, modifier le niveau de la mer et même affecter les courants océaniques dans le monde entier.

La nouvelle étude est publiée dans L'avenir de la Terre , Le journal de l'AGU pour la recherche interdisciplinaire sur le passé, présent et futur de notre planète et de ses habitants.

"La cryosphère est l'un des indicateurs climatiques les plus sensibles et le premier à démontrer un monde en mutation, " a déclaré le premier auteur Xiaoqing Peng, un géographe physique à l'Université de Lanzhou. « Son changement de taille représente un changement global majeur, plutôt qu'un problème régional ou local.

La cryosphère contient près des trois quarts de l'eau douce de la Terre, et dans certaines régions montagneuses, la diminution des glaciers menace l'approvisionnement en eau potable. De nombreux scientifiques ont documenté le rétrécissement des calottes glaciaires, la diminution de la couverture neigeuse et la perte de glace de mer arctique individuellement en raison du changement climatique. Mais aucune étude précédente n'a pris en compte toute l'étendue de la cryosphère au-dessus de la surface de la Terre et sa réponse au réchauffement des températures.

Contraction dans l'espace et dans le temps

Peng et ses co-auteurs de l'Université de Lanzhou ont calculé l'étendue quotidienne de la cryosphère et ont fait la moyenne de ces valeurs pour obtenir des estimations annuelles. Alors que l'étendue de la cryosphère augmente et diminue au fil des saisons, ils ont constaté que la surface moyenne couverte par la cryosphère terrestre s'est globalement contractée depuis 1979, en corrélation avec la hausse des températures de l'air.

Le rétrécissement s'est produit principalement dans l'hémisphère nord, avec une perte d'environ 102, 000 kilomètres carrés (environ 39, 300 milles carrés), ou environ la moitié de la taille du Kansas, chaque année. Ces pertes sont légèrement compensées par la croissance dans l'hémisphère sud, où la cryosphère s'est agrandie d'environ 14, 000 kilomètres carrés (5, 400 milles carrés) par an. Cette croissance s'est produite principalement dans la banquise de la mer de Ross autour de l'Antarctique, probablement en raison de la configuration des vents et des courants océaniques et de l'ajout d'eau de fonte froide provenant des calottes glaciaires de l'Antarctique.

Les estimations ont montré que non seulement la cryosphère mondiale diminuait, mais que de nombreuses régions restaient gelées moins longtemps. Le premier jour de gel moyen survient maintenant environ 3,6 jours plus tard qu'en 1979, et la glace dégèle environ 5,7 jours plus tôt.

"Ce genre d'analyse est une bonne idée pour un indice mondial ou un indicateur du changement climatique, " a déclaré Shawn Marshall, glaciologue à l'Université de Calgary, qui n'a pas participé à l'étude. Il pense qu'une prochaine étape naturelle serait d'utiliser ces données pour examiner quand la couverture de glace et de neige donne à la Terre sa luminosité maximale, pour voir comment les changements d'albédo ont un impact sur le climat sur une base saisonnière ou mensuelle et comment cela change au fil du temps.

Pour compiler leur estimation globale de l'étendue de la cryosphère, les auteurs ont divisé la surface de la planète en un système de grille. Ils ont utilisé des ensembles de données existants sur l'étendue de la banquise mondiale, couverture neigeuse et sol gelé pour classer chaque cellule de la grille comme faisant partie de la cryosphère si elle contenait au moins l'un des trois composants. Ensuite, ils ont estimé l'étendue de la cryosphère quotidiennement, mensuellement et annuellement et ont examiné comment cela a changé au cours des 37 années de leur étude.

Les auteurs disent que l'ensemble de données mondial peut désormais être utilisé pour sonder davantage l'impact du changement climatique sur la cryosphère, et comment ces changements impactent les écosystèmes, échanges de carbone et le calendrier des cycles de vie des plantes et des animaux.