L’absence de nuage fait fondre la calotte du Groendland

Une étude menée par des chercheurs de l'Université de Bristol (UK) et de l’Université de Liège vient de révéler que l’augmentation des températures ne serait pas le seul élément responsable de la fonte de la calotte du Groenland. La diminution marquée, depuis les milieu des années 1990, de la couverture nuageuse pendant la période d’été au-dessus de la deuxième plus grande île du monde, est responsable – aux 2/3 – de l’accélération de la fonte de la calotte. Cette étude, qui vient de faire l’objet d’une publication dans la revue Science Advances(1), fait grand bruit auprès de la communauté scientifique puisqu’elle vient remettre en cause une autre étude récente (Van Tricht et al. 2016) qui stipulait justement que les nuages (et l’effet de serre qu’ils entrainent) étaient responsables de la fonte des glaces du Groenland.

Fonte Calotte Fettweis

On pourrait comparer très schématiquement le rôle des nuages à celui du thermostat de notre maison. Plus ils sont abondants, plus les nuages réfléchissent la lumière du soleil et donc filtrent sa chaleur. A l’inverse, plus les nuages se font rares, plus ils laissent les rayons solaires atteindre la surface de notre planète. En plus de son effet « parasol » qui réduit le jour le rayonnement solaire qui arrive en surface, la nébulosité génère également un puissant « effet de serre » (l’eau étant le principal gaz à effet de serre) en piégeant le rayonnement infrarouge émis par la surface de la Terre. Jusqu’à maintenant, on pensait que l’effet de serre naturel des nuages était l’effet dominant au-dessus de la calotte et que les nuages polaires avaient plutôt un effet réchauffant et donc que l’accélération de la fonte de la calotte du Groenland était causée presque exclusivement par le réchauffement climatique constaté ces dernières années (+3°C depuis 1980). L’étude à laquelle a participé Xavier Fettweis, climatologue à l’Université de Liège (Unité de recherche SPHERES), montre que les changements de nébulosité enregistrés depuis les vingt dernières années, ont été un des principaux moteurs de cette accélération et remet en question le rôle joué par les nuages en Arctique.

Ces résultats ont été obtenus par la récolte de données satellitaires d'observation (satellites américains AVHRR et MODIS) de la terre et traduites par le modèle MAR (pour Modèle Atmosphérique Régional), un modèle régional du climat, développé par Xavier Fettweis et ses collègues de l’Université de Liège.  Grâce à l’utilisation du modèle MAR, les chercheurs ont mis en évidence une baisse constante de la couverture nuageuse pendant les périodes d’été (juin-juillet-aout), et ce, depuis 1995. Ce modèle a également permis de calculer le volume, en tonnes, de fonte des glaces en fonction de la réduction de la couverture nuageuse. « Depuis 1995, l’on enregistre une réduction annuelle de 1% de la couverture nuageuse en été  au-dessus de l’île, explique Xavier Fettweis,ce qui correspond à une fonte supplémentaire de 27 Gigatonnes (Gt), chaque année ! Cela représente à peu près l'approvisionnement annuel en eau domestique de tous les foyers américains. On peut donc estimer que depuis 1995, la calotte du Groenland s’est allégée de 4.000 Gigatonnes de glace, classant désormais l’île au rang du plus grand contributeur à l'élévation mondiale observée du niveau des mers. »

L'équipe rapporte, qu’en plus de l’effet de températures plus élevées, le réchauffement climatique a probablement modifié la circulation atmosphérique au-dessus du Groenland en favorisant des conditions anticycloniques plus fréquentes au-dessus de l’île depuis les années 90 et permettant ainsi à un rayonnement solaire plus élevé d’atteindre la surface de la calotte. Ces changements dans la circulation atmosphérique en Atlantique Nord et en Arctique sont sans précédent dans les enregistrements météo (qui remontent à 1850). Cet état très inhabituel de l'atmosphère est très probablement lié aux minima d’extension de la banquise (glace de mer) en été sur l'Océan Arctique observés depuis les années 2000.

Cette étude met en évidence la nature complexe et couplée du système climatique et les conséquences des changements d’une composante climatique sur une autre, amplifiant ces changements et, dans ce cas-ci, accélérant la fonte de la calotte du Groenland déjà mise a mal par la hausse des températures.

Références scientifiques

(1)  Hofer et al., Decreasing cloud cover drives the recent mass loss on the Greenland Ice Sheet, Science Advances  28 Jun 2017:Vol. 3, no. 6, e1700584, DOI: 10.1126/sciadv.1700584
http://advances.sciencemag.org/content/3/6/e1700584
(2) Van Tricht et al., Clouds enhance Greenland ice sheet meltwater runoff, Nature Communications, january 2016.

Illustrations

illus PR Fettweiss Groenland

Variation totale de la couverture nuageuse en été (Juin-Juillet-Aout) selon les données satellites AVHRR et MODIS et du modèle climatique régional MAR. (A) Comparaison entre AVHRR (12) (gauche, haut) et MAR (droite, haut)
Variation totale de la couverture nuageuse en été(%) pendant la période de données disponibles complète de AVHRR entre 1982 et 2009. Bas: Tendance de la hauteur géopotentielle JJA 500-hPa (Z500) en mètres par an. Les flèches montrent la tendance du vent en mètres par seconde par an et mettent en évidence les anomalies de circulation induites par les changements JJA Z500. La longueur de flèche d'un changement de 0,2 m / s par an est donnée dans la légende pour l'indication. (B) La comparaison est la même que dans (A) mais pour MODIS (11) (à gauche, période d'observation complète, 2002-2015) et MAR (droite, 2002-2015).

Version imprimable Page mise à jour le 2017-07-14