Lorsque la neige tombe sur l'Antarctique, des couches s'accumulent et se transforment en glace. Au fil du temps, cette neige comprimée est devenue un glacier ou une calotte glaciaire de la taille d’un continent. C'est énorme :presque deux fois la taille de l'Australie et bien plus grande que la zone continentale des États-Unis.

À mesure que le poids de la glace augmente, la calotte glaciaire commence à se déplacer vers les océans. Lorsqu’elle atteint la mer, la glace flotte. Ces extensions flottantes sont connues sous le nom de plateformes de glace. Le plus grand mesure plus de 800 kilomètres de large.

Lorsque l’eau des océans a une température proche de 0°C, ces plates-formes de glace peuvent persister longtemps. Mais lorsque les températures augmentent, même un peu, la glace fond par le bas. Les plates-formes de glace de l'Antarctique perdent aujourd'hui le chiffre alarmant de 150 milliards de tonnes de glace par an, ajoutant davantage d'eau aux océans et accélérant l'élévation mondiale du niveau de la mer de 0,6 mm par an. Les plates-formes de glace de l'Antarctique occidental sont particulièrement sujettes à la fonte des océans, car beaucoup d'entre elles se trouvent à proximité de masses d'eau supérieures à 0°C.

Bien que la tendance à la fonte soit claire et inquiétante, son montant peut varier considérablement d'une année à l'autre en raison de l'impact des fluctuations climatiques naturelles et du changement climatique d'origine humaine. Pour comprendre ce qui se passe et préparer l'avenir, nous devons distinguer les différents facteurs, en particulier l'oscillation australe El Niño, le plus grand facteur climatique naturel d'une année sur l'autre au monde.

Notre nouvelle recherche, publiée dans Geophysical Research Letters , explore comment la chaleur apportée par El Niño peut réchauffer l'océan autour de l'Antarctique occidental et augmenter la fonte des plates-formes de glace par le bas.

Comment l'oscillation australe d'El Niño peut-elle affecter l'Antarctique ?

Les Australiens connaissent très bien les deux phases de ce facteur climatique, El Niño et La Niña, car elles ont tendance à nous apporter respectivement un temps plus chaud et plus sec et un temps plus frais et plus humide. Mais l'influence de ce cycle est bien plus grande et affecte le temps et le climat dans tout le Pacifique.

Peut-il traverser les courants d’air et d’eau froids et rapides de l’Antarctique ? Oui.

Les orages convectifs géants dans les régions équatoriales du Pacifique se déplacent vers l'est pendant El Niño et s'intensifient à l'ouest pendant La Niña. À mesure que ces systèmes de tempêtes changent, ils provoquent dans l’atmosphère des ondulations capables de parcourir de grandes distances, tout comme les vagues peuvent traverser les océans. En deux mois, ces ondes atmosphériques atteignent le continent Antarctique, où leur énergie peut affecter l’atmosphère côtière et la circulation océanique. Pendant El Niño, l'énergie de ces vagues affaiblit les vents d'est au large de l'Antarctique occidental (et vice versa pour La Niña).

À l’aide de données satellitaires, des chercheurs ont récemment découvert que les plates-formes de glace de l’Antarctique occidental gagnaient en hauteur mais perdaient de la masse pendant El Niño. En effet, davantage de neige de faible densité tombe au sommet des plates-formes de glace, tandis qu'en même temps, davantage d'eau chaude s'écoule sous les plates-formes de glace où elle fait fondre la glace comprimée à haute densité du dessous.

Ce que nous ne savons pas encore, c'est comment cette eau plus chaude (au-dessus de zéro) monte d'en bas. De même, nous ne savons pas ce qui se passe pendant La Niña.

Répondre à ces questions avec les quelques observations dont nous disposons en Antarctique est un défi car ce facteur climatique ne se produit pas de manière isolée. Les tempêtes, les marées, les grands courants de Foucault et d'autres facteurs climatiques tels que le mode annuel du sud peuvent également modifier la température de l'eau sous les plates-formes de glace, et ils peuvent se produire en même temps qu'El Niño.

Trouver une aiguille dans la pile de glace

Alors, comment avons-nous fait ? Modélisation.

Nous prenons un modèle de circulation océanique mondiale à haute résolution et ajoutons les événements El Niño et La Niña à la simulation de référence. Ce faisant, nous pouvons examiner l'effet de ces anomalies sur les courants et les températures autour de l'Antarctique.

L'énergie apportée par les ondes atmosphériques d'El Niño à l'ouest de l'Antarctique affaiblit les vents dominants d'est le long des côtes.

Normalement, la majeure partie du réservoir d’eau chaude est située au large du plateau continental plutôt que sur le plateau continental. À mesure que les vents faiblissent, une plus grande partie de cette eau plus chaude, connue sous le nom d'eau profonde circumpolaire, peut s'écouler sur le plateau continental et près de la base des plates-formes de glace flottantes.

Nous appelons cette masse d'eau « chaude », mais c'est relatif :elle n'est qu'à 1 ou 2 °C au-dessus du point de congélation, et la chaleur ne réchauffe l'eau du plateau continental que d'environ 0,5 °C. Mais c'est suffisant pour commencer à faire fondre les plates-formes de glace, qui sont au point de congélation ou en dessous.

Comme on peut s'y attendre, plus l'eau chaude reste longtemps sur l'étagère et plus elle est chaude, plus la fonte se produit.

Lors de La Niña, c’est l’inverse qui se produit et la glace rebondit. Les vents le long de la côte se renforcent, poussant davantage d'eau de surface froide sur le plateau continental et empêchant l'eau chaude de s'écouler sous les plates-formes de glace.

Qu'est-ce que cela signifie pour le futur proche ?

Les chercheurs ont découvert qu'El Niño et La Niña sont déjà devenus plus fréquents et plus extrêmes.

Si cette tendance se poursuit, comme le suggèrent les projections climatiques, nous pouvons nous attendre à ce que le réchauffement autour de l'Antarctique occidental s'accentue encore davantage lors des événements El Niño, accélérant la fonte des banquises et l'élévation du niveau de la mer.

Des événements El Niño plus fréquents et plus forts pourraient également nous rapprocher d’un point de basculement de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental, après quoi une fonte accélérée et une perte de masse pourraient s’auto-entretenir. Cela signifie que la glace ne fondrait pas et ne se reformerait pas, mais commencerait à fondre progressivement.

Encore une mauvaise nouvelle ? Malheureusement oui. La seule façon d'empêcher le pire de se produire est d'atteindre zéro émission nette de carbone le plus rapidement possible.