La banquise de l’Antarctique a résisté au réchauffement climatique pendant des décennies – aujourd’hui, la chaleur cachée des océans est en train de percer

Pendant des décennies, l’Antarctique a semblé défier le réchauffement climatique. Depuis que les satellites ont commencé à surveiller les pôles à la fin des années 1970, la croissance et le retrait saisonniers de la glace de mer de l’Antarctique – l’eau de mer gelée qui s’étend autour du continent chaque hiver – sont apparus remarquablement résilients. Elle a souvent été décrite comme le « battement de cœur de la planète ».

Contrairement à l’Arctique, où la glace marine a diminué rapidement à mesure que la planète se réchauffait, la glace marine de l’Antarctique a globalement peu perdu. Elle s’est même développée entre 2007 et 2015. Mais cette résilience est aujourd’hui brisée.

Depuis 2015, la glace marine de l’Antarctique a fortement diminué. En 2023, l’étendue de la glace de mer hivernale est tombée à un niveau record – si loin en dessous de la moyenne à long terme que les scientifiques l’ont considéré comme un événement avec une probabilité d’environ une sur 3,5 millions de se produire par hasard.

L’Antarctique a longtemps été considérée comme faisant partie d’un système climatique appelé à évoluer lentement. La rapidité avec laquelle les glaces de mer ont récemment décliné est donc un choc.

Les scientifiques s’attendaient à ce que la banquise de l’Antarctique rétrécisse à mesure que la planète se réchauffe, mais pas aussi rapidement. Le ralentissement économique de la dernière décennie n’était pas prévu par les modèles climatiques utilisés pour comprendre comment le continent réagit au réchauffement. Cela rend le récent déclin particulièrement préoccupant : il suggère que les choses pourraient se dérouler plus rapidement, ou de différentes manières, que ce que nos modèles peuvent pleinement capturer.

Cela est important car la glace de mer réfléchit la lumière du soleil dans l’espace et contribue à alimenter les courants océaniques qui emprisonnent la chaleur et le carbone dans les profondeurs sous l’eau. Son déclin aura des conséquences sur le climat et sur les écosystèmes uniques de l'Antarctique qui en dépendent.

Un changement fondamental

Dans notre nouvelle étude scientifique, nous montrons que l’océan autour de l’Antarctique a subi un changement fondamental. La chaleur qui était piégée profondément sous la surface monte maintenant vers le haut, où elle peut faire fondre la glace marine.

La chaîne d’événements qui a déclenché ce changement a commencé il y a des décennies. Autour de l’Antarctique, les vents se sont renforcés en raison du trou dans la couche d’ozone et des émissions de gaz à effet de serre. Ces vents plus forts ont agi comme une pompe, attirant progressivement les eaux profondes chaudes et salées plus près de la surface.

Pendant des années, la mer autour de l’Antarctique – l’océan Austral – était fortement stratifiée, avec de l’eau douce froide reposant au-dessus de l’eau plus chaude et plus salée en dessous. Cette stratification empêchait la chaleur d’atteindre la surface.

Mais finalement, la barrière s’est affaiblie. En 2015, les eaux profondes plus chaudes étaient suffisamment proches de la surface pour que les tempêtes et les vents violents les fassent monter.

Les eaux autour de l’Antarctique sont depuis piégées dans un cycle qui s’auto-renforce. La montée des eaux profondes amène de la chaleur et du sel à la surface. La chaleur fait fondre la glace de mer, tandis que le sel supplémentaire rend les eaux de surface plus denses et plus faciles à mélanger avec les eaux plus chaudes du dessous. Cela permet à encore plus de chaleur de monter vers le haut, ce qui rend plus difficile la formation de nouvelle glace marine, et ainsi de suite.

Les conséquences ne sont pas seulement physiques. La glace de mer de l'Antarctique abrite l'un des écosystèmes les plus distinctifs au monde. Les algues poussent sur et sous la glace, nourrissant le krill, qui à son tour nourrit les manchots, les phoques, les baleines et les oiseaux marins. La faible banquise a déjà été associée à la noyade massive de poussins de manchots empereurs, mettant ainsi l’ensemble de l’espèce en danger. Une transition à long terme vers une couverture de glace de mer plus faible remodèlerait donc non seulement le climat lui-même, mais également l’océan Austral vivant.

Il ne s’agit pas seulement d’une histoire régionale. La glace de mer de l'Antarctique agit comme un miroir, réfléchissant la lumière du soleil et contribuant à maintenir la planète au frais. À mesure qu’il rétrécit, l’océan absorbe davantage de chaleur. Dans le même temps, des changements dans la circulation de l'océan Austral pourraient réduire la capacité de l'océan à stocker de la chaleur et du carbone.

Dans le passé, l’Antarctique a contribué à atténuer le réchauffement climatique. Nos résultats suggèrent qu’il pourrait désormais évoluer dans la direction opposée.

Il reste incertain si cela marque un changement permanent. Mais si la faible banquise persiste, l’océan Austral pourrait commencer à accélérer le réchauffement climatique au lieu de le limiter.

Aditya Narayanan, chercheur postdoctoral, Université de Southampton; UNSW Sydney; Alberto Naveira Garabato, professeur, Centre national d'océanographie, Université de Southamptonet Alessandro Silvano, chercheur indépendant du NERC en océanographie, Université de Southampton