Mai 2018

Hiver 2017 - hiver 2018
Deux records de faible englacement hivernal

Le 7 mars 2017, a l’approche de la fin de l’hiver, alors que l’étendue des glaces de mer arctiques atteignait son maximum annuel, celui-ci se révélait être le plus faible depuis le début des observations satellitaires en 1979. Ce jour-là, 14,42 millions de km2 de banquise recouvraient l’océan Arctique et les mers adjacentes, une superficie réduite de 1,22 millions de km2 par rapport au maximum annuel moyen sur la période de référence (1981-2010). Un an plus tard, ce record de 2017 n’a pas été battu par le maximum annuel de 2018 mais il s’en est fallu de peu : le 17 mars 2018, l’étendue des glaces atteignait un nouveau maximum de 14,48 millions de km2, une valeur légèrement supérieure à celle du maximum de 2017. Avec l’année 2018, la série des quatre dernières années affiche donc en Arctique les quatre valeurs d’englacement les plus faibles au moment du maximum annuel de fin d’hiver. Sur l’ensemble du mois de mars, mois traditionnellement le plus englacé de l’année, l’englacement de 2018 est aussi très proche de celui de 2017 puisque la différence entre ces deux années s’élève à seulement 30 000 km2, l’équivalent de la superficie de la Bretagne.

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Maximum d'extension de la banquise arctique hivernale en mars 2017 et en mars 2018 - © Nation Snow and Ice Data Center


La diminution de l’englacement hivernal relève de la conjonction d’un ensemble de facteurs aussi bien dynamiques que thermodynamiques qui influencent la croissance et la dérive des glaces de mer. Si l’on s’attache à l’analyse des quatre dernières années qui se distinguent par leur faible maximum annuel d’englacement, il est frappant de constater que ces années sont aussi celles qui ont connu des hivers particulièrement chauds en Arctique avec des températures moyennes régionales supérieures de plusieurs degrés à la valeur moyenne de référence, et des températures localement proches de 0°C (le point de fusion de la glace) certains jours dans le centre de l’Arctique. Ainsi, en moyenne sur l’hiver 2018, la presque totalité de l’océan Arctique a connu des températures de l’air supérieures de 4°C à la moyenne hivernale sur la période de référence. L’origine de ces températures spectaculaires doit être reliée à des occurrences d’évènements chauds. L’un de ces évènements fut par exemple celui de l’hiver 2015-2016. On a pu montrer que la situation exceptionnelle de réchauffement avait résulté d’une arrivée importante d’air chaud et humide en provenance de l’Atlantique porté par une tempête de vents qui s’était formée au-dessus de l’Atlantique Nord. La fréquence et/ou l’intensité de ces intrusions d’air chaud ont été particulièrement élevées au cours des derniers hivers. Les températures de l’air élevées qui en résultent auraient contribué à limiter la formation de glace, notamment dans le secteur de la mer de Barents.

Dans un contexte temporel plus large, il semble que les évènements de réchauffement intense en Arctique soient devenus plus fréquents et plus intenses au cours des dernières décennies. La distribution particulière du courant-jet polaire et son influence sur les situations de blocage atmosphérique pourrait jouer un rôle dans le contrôle de ces arrivées d’air chaud depuis les latitudes tempérées en l’Arctique. L’affaiblissement de ce jet peut en effet conduire à une augmentation de l’amplitude méridienne des méandres qui le caractérisent, propice à des incursions d’air chaud vers le pôle. S’il apparaît clairement que les changements en Arctique, notamment le réchauffement de surface et la diminution de l’englacement, sont influencés par ces anomalies de circulation atmosphérique, la compréhension des liens dynamiques entre les régions polaires et les latitudes tempérées reste un champ de recherche en plein essor. L’un des enjeux en est la mise en évidence d’éventuelles rétroactions positives induites par ces connexions dynamiques, qui pourraient contribuer à l’amplification du réchauffement en Arctique.

Un aspect remarquable du couvert de glace arctique tout au long de l’hiver 2017-2018 a été la persistance d’un englacement particulièrement faible dans le secteur Pacifique de l’Arctique, et notamment en mer de Béring, avec une expansion réduite du bord de glace vers l’ouest et un couvert de glace particulièrement mince et instable. Ainsi, l’englacement moyen de février en mer de Béring a connu un record historique avec la valeur la plus faible jamais enregistrée pour ce mois depuis 1850 (année à partir de laquelle on dispose d’information sur la banquise sur la base des livres de bord des navires). La persistance d’un faible englacement dans ce secteur au cours de l’hiver 2018, associée à une prise en glace tardive, résulterait non seulement de températures de l’air plus élevées, mais aussi d’une augmentation de la quantité de chaleur transportée par les courants océaniques vers l’Arctique au travers du détroit de Béring. De façon similaire, le faible englacement dans le secteur Atlantique durant l’hiver 2018 pourrait être attribué en partie à l’effet des eaux chaudes atlantiques qui ont contribué à réduire la croissance de la glace en mer de Barents.

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Comparaison de l'extension mensuelle moyenne de la banquise hivernale en Arctique depuis 2012 - © NSIDC


L’extension des glaces en fin d’hiver est aussi largement déterminée par le vent qui contrôle la dérive de la glace et, de ce fait, l’expansion ou la contraction du pack. Les cartes de dérive de la banquise arctique estimée à partir des observations satellitaires montrent un gyre de Beaufort et une dérive transpolaire renforcés tout au long de l’hiver 2017-2018, qui ont pu avoir un impact important sur l’expansion de la banquise en fin d’hiver. En particulier, au cours du mois de mars, un ensemble de hautes pressions situées sur l’ouest de l’Arctique associées à des basses pressions situées sur l’Europe et la Sibérie, a favorisé des vents du sud et un recul des glaces vers le pôle dans l’ouest de l’Arctique (en même temps que, dans les secteur Atlantique, les vents dominants de nord-est favorisait une vague de froid sur le continent eurasien). Ces compressions et expansions dynamiques du couvert de glace ont un impact sur son épaisseur et sa compacité qui reste encore difficile à évaluer. Elles sont d’autant plus influentes en été, lorsque le pack est plus mobile et donc plus déformable du fait de sa moindre épaisseur, et réduisent notre capacité à prévoir de manière fiable l’évolution de la banquise au cours de l’été sur la base de son état en fin d’hiver,. L’exemple de l’année 2016 fournit un bel exemple de ces limites : l’étendue particulièrement réduite de la banquise en fin d’hiver (mars 2016) laissait présager un nouveau record d’étendue en fin d’été lors du minimum annuel. Contre toute attente, septembre 2016 n’a pas supplanté le record de septembre 2012, toujours inégalé, et ce notamment parce que deux cyclones successifs qui avaient pénétré en Arctique au cours du mois d’août avaient pu dispersé la banquise, conduisant à un pack plus étendu mais moins compact.

Si les mesures satellitaires sont encore incapables de nous fournir une évaluation précise de l’évolution de l’épaisseur des glaces sur le long terme, les modèles contraints par les observations s’accordent pour mettre en évidence, sur la période des observations satellitaires, une diminution globale de l’épaisseur, et donc du volume de la banquise arctique, plus marquée en été. Les projections sur le 21e siècle suggèrent que cette diminution se poursuivra, avec une prédominance de glace jeune de première année et la disparition progressive des glaces les plus épaisses et les plus anciennes. La forte variabilité interne du système climatique arctique empêche de prévoir encore précisément la vitesse de ce déclin et sa structure spatiale mais l’on anticipe déjà qu’il aura un impact sur l’amplitude de la variabilité interannuelle en Arctique.

Marie-Noëlle Houssais, Mai 2018


Pour en savoir plus :

Voir le site du Polar view center de l'Université de Bremen (Germany)
Voir le site du NSIDC (National Snow and Ice Data Center - USA)


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