Sommaire
Structure filamentaire de la concentration de la glace de mer
La structure filamentaire des principales anomalies observées dans l’Arctique est parallèle à la limite sud de la banquise, ce qui montre sans équivoque que la fonte ou la glaciation sont étroitement contrôlées par l’océan. En Antarctique, la structure des anomalies est plus diffuse et plus évanescente. Les anomalies révèlent actuellement une reconstitution très active de la glace, l’accélération du phénomène étant imputable à la modification de l’albédo. Dans tous les cas, la fonte de la banquise se produit essentiellement là où la glace de mer est au contact des ventres d’ondes baroclines quasi-stationnaires après qu’elles aient fusionné avec le courant de dérive Nord Atlantique dans l’hémisphère nord ou bien le courant circumpolaire Antarctique dans l’hémisphère sud.
La mesure satellitaire de la concentration de glace de mer par micro-ondes fournit des informations pertinentes sur l’évolution temporelle de la banquise polaire: l’amplitude des variations du pourcentage de glace met en évidence les zones les plus impactées.
En Arctique les principales anomalies sont situées entre les longitudes 30°W-0°, 20°E-40°E, 150°E-160°W et, en Antarctique, entre 100°E-140°E, 60°W-80°W, 130°W-150°W et 0°-40°W. La moyenne du pourcentage de glace de mer sur les surfaces de la banquise comprises entre ces longitudes met en évidence un comportement périodique des anomalies dont la période varie de 8 ans en Arctique entre 20 et 40°E à 13 ans environ en Antarctique entre 130°W et 150°W.
L’hémisphère nord
La structure filamentaire des deux principales anomalies observées dans l’Arctique au nord de l’Atlantique, situées entre les longitudes 30°W-0° et 20°E-40°E, est parallèle à la limite sud de la banquise, ce qui montre sans équivoque que la fonte ou au contraire la reconstitution de la glace au cours du temps est étroitement contrôlée par l’océan. Ce constat laisse à penser que la circulation thermohaline intervient en imposant des conditions de température à la limite sud de la banquise, stimulant l’advection d’eau de mer sous la surface de la banquise (Polyakov et al., 2010, 2012).
Les variations annuelles du pourcentage de glace de mer se rapportant à l’anomalie 20°E-40°E sont pratiquement en opposition de phase par rapport au signal SOI et en phase avec l’anomalie thermique la plus septentrionale du Nord Atlantique qui se trouve au contact de la banquise.
La concentration de glace de mer à l’anomalie située entre 30°W et 0°, bien que fortement corrélée à la précédente, semble avoir une période supérieure à 8 ans. Elle manifeste en outre une grande variabilité reflétant des processus de transfert propres au détroit du Danemark, avec un épisode de fonte important au cours des années 1970-début 1980 lorsque le subharmonique de 128 ans de période moyenne de la température de surface atteint son maximum.
Dans le Pacifique Nord, la fonte résulte probablement de la dérive de l’anomalie thermique orientale externe au gyre, qui exerce son influence à travers le détroit de Béring via le courant de l’Alaska. Aux longitudes 150°E-160°W la banquise se reconstitue depuis le milieu des années 2000.
L’hémisphère sud
La structure des anomalies observées en Antarctique est plus diffuse et plus évanescente qu’en Arctique, probablement parce que la circulation thermohaline y est moins active, ce qui réduit l’advection d’eau de mer dans la calotte polaire. Une autre raison invoquée pour expliquer la réactivité de l’Arctique aux changements climatiques, ce que nous révèlent les archives du climat, est liée à la position du Groenland qui en amplifie les effets dans la mer de Norvège. La fonte de la banquise se produit essentiellement là où la glace de mer est au contact des ventres de subharmoniques après qu’ils aient fusionné avec le courant circumpolaire antarctique. Mais la période des épisodes de fonte/gel, de l’ordre de 12-13 ans, est supérieure à la période de 8 ans du subharmonique des ondes de Rossby gyrales. Ce décalage en fréquence pourrait résulter de la dynamique de la banquise et d’un verrouillage en mode subharmonique de 12 ans de période moyenne (multiple de 4 ans qui est la période moyenne d’un subharmonique dont l’amplitude est significative aux hautes latitudes). Les anomalies aux longitudes 100°E-140°E et 60°W-80°W révèlent actuellement une reconstitution très active de la glace, l’accélération du phénomène étant imputable à la modification de l’albédo.
Glossaire
L’albédo, qui est le rapport de l’énergie solaire réfléchie par une surface à l’énergie solaire incidente, est élevé sur les calottes polaires (de l’ordre de 60%) et beaucoup plus faible sur les océans (5 à 10%). Pendant une période de refroidissement les calottes polaires s’étendent, ce qui augmente l’albédo. La planète réfléchit davantage le rayonnement solaire, en absorbe moins, ce qui amplifie son refroidissement. Le réchauffement a des effets inverses: le réchauffement de la planète fait fondre la banquise polaire, ce qui diminue l’albédo et donc augmente la température de la planète.
Expliquer avec réalisme la variabilité du climat 