L'Arctique fond plus vite que nous ne le pensions. En réalité, L'étendue de la glace arctique est à un niveau record. Lorsque cela se produit, lorsqu'un système naturel se comporte différemment de ce à quoi les scientifiques s'attendent, il est temps de revoir notre compréhension du système. Ken Golden, mathématicien de l'Université de l'Utah, et Court Strong, spécialiste de l'atmosphère, étudient les motifs formés par les mares d'eau qui fondent au sommet de la glace. Les étangs sont sombres, tandis que la glace est brillante, ce qui signifie que plus les étangs sont grands, plus la surface est sombre et plus elle absorbe d'énergie solaire.

Donc, il est plus qu'un peu important de savoir comment la réflectivité de la glace, aussi appelé albédo , change. C'est un élément clé pour comprendre l'équilibre entre l'énergie solaire entrante et l'énergie réfléchie hors de l'Arctique. Des travaux antérieurs ont montré que la présence ou l'absence d'étangs de fonte dans les modèles climatiques mondiaux peut avoir un effet dramatique sur les prévisions à long terme du volume de la banquise arctique.

Pour modéliser la croissance des étangs de fonte, Doré, Strong et leurs collègues ont peaufiné un modèle de physique vieux de près de 100 ans, appelé le modèle d'Ising, cela explique comment un matériau peut gagner ou perdre du magnétisme en tenant compte de la façon dont les atomes interagissent les uns avec les autres et un champ magnétique appliqué. Dans leur modèle, ils ont remplacé la propriété du spin magnétique d'un atome (vers le haut ou vers le bas) par la propriété de la glace de mer gelée (blanche) ou fondue (bleue).

"Le modèle capture le mécanisme essentiel de la formation de motifs des étangs de fonte de l'Arctique, " écrivent les chercheurs, et reproduit des caractéristiques importantes de la variation de la taille et de la géométrie des étangs. Ce travail est le premier à prendre en compte la physique de base des étangs de fonte et à produire des modèles réalistes qui démontrent avec précision comment l'eau de fonte est répartie sur la surface de la banquise. La géométrie des modèles d'eau de fonte détermine à la fois l'albédo de la glace de mer et la quantité de lumière qui pénètre dans la glace, ce qui a un impact significatif sur l'écologie de la partie supérieure de l'océan.

Malheureusement, un modèle comme celui-ci ne peut pas empêcher la glace de fondre. Mais cela peut nous aider à faire de meilleures estimations de la vitesse à laquelle la glace ou le pergélisol de l'Arctique disparaît, et de meilleurs modèles climatiques nous aident à nous préparer à un avenir plus chaud.