D’énormes trous dans la banquise hivernale de l’Antarctique sont apparus sporadiquement depuis les années 1970, mais la raison de leur formation est largement mystérieuse.
Les scientifiques, à l’aide de robots flottants et de phoques équipés de technologies, ont peut-être maintenant la réponse: Les soi-disant polynies (en russe pour « eau libre ») semblent être le résultat des tempêtes et du sel, selon de nouvelles recherches.
Les Polynies ont attiré beaucoup d’attention ces derniers temps car deux très grandes ont ouvert dans la mer de Weddell en 2016 et 2017; dans ce dernier cas, les eaux libres s’étendaient sur 115 097 miles carrés (298 100 kilomètres carrés), selon un article publié en avril dans la revue Geophysical Research Letters.
Maintenant, l’examen le plus complet jamais réalisé des conditions océaniques lors de la formation de la polynie révèle que ces étendues d’eau libre se développent en raison des variations climatiques à courte échelle de temps et des conditions météorologiques particulièrement désagréables. Les polynies libèrent également beaucoup de chaleur océanique profonde dans l’atmosphère, avec des conséquences que les scientifiques sont encore en train de travailler.
» Cela peut modifier les conditions météorologiques autour de l’Antarctique « , a déclaré à Live Science Ethan Campbell, responsable de l’étude, étudiant au doctorat en océanographie à l’Université de Washington. « Peut-être plus loin. »
Observation de la haute mer
Les chercheurs soupçonnaient déjà que les tempêtes avaient joué un rôle dans la création de polynies ces dernières années. Un article publié en avril par des scientifiques de l’atmosphère dans le Journal of Geophysical Research: Atmospheres a fait état d’une tempête particulièrement violente avec des vitesses de vent allant jusqu’à 72 miles par heure (117 kilomètres par heure) en 2017.
Mais même si les tempêtes hivernales de 2016 et 2017 ont été extrêmes, les mers orageuses sont la norme en hiver antarctique, a déclaré Campbell.
« Si ce n’était que des tempêtes, nous verrions des polynies tout le temps, mais nous ne le faisons pas », a-t-il déclaré. Au lieu de cela, les grandes polynies sont relativement rares. Il y en avait trois énormes en 1974, 1975 et 1976, mais rien de significatif jusqu’en 2016.
Campbell et son équipe ont tiré des données de deux flotteurs robotiques de taille humaine déployés dans la mer de Weddell par le Southern Ocean Carbon and Climate Observations and Modeling project (SOCCOM) financé par la National Science Foundation. Les flotteurs dérivent dans les courants à environ un kilomètre sous la surface de l’océan, a déclaré Campbell, recueillant des données sur la température de l’eau, la salinité et la teneur en carbone.
À des fins de comparaison, les chercheurs ont également utilisé des observations toute l’année de navires de recherche en Antarctique et même de phoques scientifiques – des pinnipèdes sauvages équipés de petits instruments pour collecter des données océaniques pendant que les animaux effectuent leurs voyages habituels.
Mers orageuses
Réunies, ces observations ont expliqué l’histoire complète des polynies de 2016 et 2017. Le premier ingrédient, a déclaré Campbell, faisait partie d’un modèle climatique appelé Mode Annulaire Sud, la version polaire d’El Niño. Cambell a déclaré qu’une variation climatique régulière pouvait porter les vents soit plus loin de la côte antarctique, auquel cas ils s’affaiblissaient, soit plus près de la côte, devenant plus forts. Lorsque la variabilité rapproche et renforce les vents, elle crée une remontée d’eau chaude et salée des profondeurs de la mer de Weddell vers la surface de l’océan plus froide et plus fraîche.
Cette configuration climatique et les remontées d’eau subséquentes ont rendu la surface de l’océan exceptionnellement saline en 2016, a déclaré Campbell, ce qui a facilité le mélange vertical de l’eau de l’océan. En règle générale, les différences de salinité maintiennent les couches océaniques séparées, tout comme le pétrole moins dense flotte sur l’eau et refuse de se mélanger. Mais comme la surface de l’océan était inhabituellement salée, il y avait moins de différence entre les eaux de surface et les eaux plus profondes.
« L’océan était inhabituellement salé à la surface, ce qui a rendu la barrière au mélange beaucoup plus faible », a déclaré Campbell.
Maintenant, tout l’océan nécessaire était un peu agité. Et les hivers 2016 et 2017 ont fourni la cuillère. Les tempêtes majeures ont créé du vent et des vagues qui ont mélangé l’eau verticalement, amenant de l’eau chaude du fond de l’océan qui a fait fondre la glace de mer.
Les effets des polynies qui se sont formées sont encore quelque peu mystérieux. Les chercheurs ont constaté que l’intérieur de l’océan sous eux se refroidissait de 0,36 degré Fahrenheit (0,2 degré Celsius). Cette chaleur libérée pourrait modifier les conditions météorologiques locales et même déplacer les vents à l’échelle mondiale, a déclaré Campbell.
Plus préoccupant, a-t-il dit, est que les eaux profondes de l’océan exposées à l’atmosphère au cours d’une polynie sont potentiellement riches en carbone. Les eaux profondes de l’Antarctique sont les cimetières de la vie marine, qui libère du carbone lorsqu’elles se désintègrent. Si ce carbone pénètre dans l’atmosphère via les polynies, ces ouvertures en eau libre pourraient contribuer légèrement au changement climatique, a déclaré Campbell.
La question de savoir si les polynies le font est toujours dans l’air, a déclaré Campbell, mais la nouvelle étude devrait aider les scientifiques à cerner plus en détail le changement climatique de l’Antarctique. Les modèles actuels de l’Antarctique semblent prédire plus de polynies qu’il n’en existe réellement, a déclaré Campbell. Désormais, les modélisateurs climatiques disposeront de plus de données pour améliorer ces prédictions, créant ainsi un Antarctique virtuel mieux adapté à la compréhension du changement climatique.
La recherche est parue le 10 juin dans la revue Nature.
- Photos: Plongée Sous la Banquise de Ross en Antarctique
- En Photos: La Banquise Larsen C de l’Antarctique À Travers le Temps
- Images Glacées: L’Antarctique Vous Étonnera par des Vues Aériennes Incroyables
Initialement publié sur Live Science.
Actualités récentes