L’avenir de l’Arctique s’annonce déjà sombre, les températures en hausse entraînant une diminution régulière de la banquise. Mais le tableau pourrait être encore plus sombre que ce que les scientifiques pensaient jusqu’ici.
Une nouvelle étude suggère que la banquise arctique hivernale pourrait diminuer d’environ 621 000 miles carrés (1 million de kilomètres carrés) de plus que les projections précédentes, après que les chercheurs aient utilisé des preuves d’une période chaude il y a 6 000 ans pour améliorer la précision des modèles climatiques. Les résultats, publiés dans Nature Geoscience, pourraient avoir des répercussions plus vastes, qui s’étendent bien au-delà de la région polaire.
Indices issus du passé
La glace de mer arctique fond au printemps et en été, atteignant généralement son minimum annuel en septembre. La diminution est particulièrement visible car d’immenses zones d’océan libre émergent là où la glace recouvrait autrefois la surface.
Lorsque les températures baissent, la glace de mer repousse et atteint son maximum annuel, habituellement en mars. Mais le retour d’une couverture étendue de glace ne signifie pas que l’Arctique s’est rétabli. La glace peut devenir plus mince, plus jeune et moins étendue qu’elle ne l’était autrefois. La glace hivernale contrôle également la quantité de chaleur qui s’échappe de l’océan vers l’atmosphère, ce qui rend ses variations importantes pour le système climatique arctique.
Alors que le recul spectaculaire de la banquise arctique en été est devenu l’un des signes les plus visibles du changement climatique, les changements de la glace hivernale se sont révélés plus difficiles à capturer de manière fiable par les modèles climatiques. Pour remédier à ce problème, les chercheurs se sont tournés vers des indices préservés dans les sédiments arctiques datant de plusieurs milliers d’années.
L’équipe à l’origine de cette étude a rassemblé des mesures de biomarqueurs chimiques produits par des algues vivant dans la glace de mer. Les échantillons provenaient de carottes de sédiments marins datant de la période holocène moyen (il y a environ 6 000 ans), lorsque des évolutions lentes de l’orbite terrestre ont modifié la répartition de la lumière du soleil et réduit la couverture de glace arctique.
En examinant les traces chimiques préservées dans les sédiments marins, les chercheurs ont pu reconstituer les conditions passées de la glace de mer. Ils ont ensuite comparé ces reconstitutions avec des simulations issues de 27 modèles climatiques de la même période afin de tester dans quelle mesure les modèles capturent les variations de la glace.
Meilleures projections pour l’avenir
Les chercheurs ont constaté que les modèles climatiques estimaient une plus grande étendue de glace hivernale qu’elle ne l’était réellement selon les preuves.
Ces résultats soulèvent des questions sur la précision avec laquelle les modèles climatiques capturent l’avenir de l’Arctique. La glace hivernale est déjà l’un des domaines où les modèles présentent les plus grandes marges d’erreur et les incertitudes les plus importantes. En comparant les simulations avec les preuves préservées dans les sédiments arctiques datant de plusieurs milliers d’années, les chercheurs ont été capables de réduire substantiellement ces incertitudes.
Si un modèle peine à reproduire les preuves des conditions de glace pendant cette période chaude du passé, il se peut qu’il ne capte pas avec précision les processus qui régissent la glace arctique. Les chercheurs ont utilisé ces comparaisons pour ajuster l’influence relative des différents modèles dans leurs projections futures.
« En utilisant des preuves issues du passé, nous pouvons désormais produire des cartes plus fiables indiquant où la glace hivernale arctique est susceptible de disparaître », a déclaré Marco Aquino-López, chercheur au Centro de Investigación en Matematicas au Mexique et coauteur de l’étude, dans un communiqué de l’Université de Cambridge. « Elles nous donnent une image beaucoup plus claire de ce que l’Arctique pourrait devenir dans les prochaines décennies et du niveau d’incertitude qui demeure. »
