En plein hiver austral, au large de l’Antarctique, une immense zone d’océan libre de glace est apparue, déroutant les chercheurs.
Alors que la banquise est censée être à son maximum en juillet-août dans l’hémisphère Sud, des images satellites ont révélé en 2024 un trou géant dans la glace au large de l’Antarctique. Ce phénomène, qui intrigue la communauté scientifique, vient d’être expliqué par une équipe indienne, rapporte le site de vulgarisation scientifique ScienceAlert.
Un trou de glace presque aussi grand que le Portugal en plein hiver
Chaque hiver, la surface de l’Antarctique double à mesure que la mer gèle et forme une vaste banquise. La baie de Breid, sur la côte est du continent, est en temps normal totalement prise par la glace entre juillet et août.
En août 2024, les satellites ont pourtant mis en évidence une vaste zone d’eau libre, entourée de glace : ce que les océanographes appellent une polynie, c’est-à-dire une « fenêtre » d’océan ouverte au milieu de la banquise. Selon l’étude menée par le géophysicien Jeebanjyoti Swain et son équipe, cette polynie a atteint une superficie de 89 121 km².
Cette polynie hivernale dans la baie de Breid a représenté une surface d’océan libre de glace presque équivalente à celle du Portugal.
D’ordinaire, de telles ouvertures se produisent plutôt au printemps ou en été austral, quand les températures remontent et que les vents dispersent la glace. Voir une polynie de cette ampleur en plein cœur de l’hiver est décrit par les chercheurs comme un événement sans précédent à cet endroit et à cette période.
« Rivières dans le ciel » et vagues de chaleur en série
Pour comprendre ce qui s’est passé, l’équipe indienne s’est penchée sur la situation météorologique et océanographique de la région. Le verdict est sans appel : une succession d’événements extrêmes a frappé le secteur en quelques semaines.
Les chercheurs mettent d’abord en cause ce que les climatologues appellent des « rivières atmosphériques ». Il s’agit de longs couloirs d’air très humide, qui transportent d’énormes quantités de vapeur d’eau depuis les latitudes plus chaudes vers les pôles.
Entre juillet et août 2024, six de ces rivières atmosphériques ont convergé vers l’Antarctique. Les auteurs les décrivent comme parmi les épisodes de transport d’humidité hivernaux les plus intenses jamais observés dans la région.
Ces rivières atmosphériques ont apporté air chaud, humidité, neige plus douce et un surplus de chaleur vers l’océan, ce qui a freiné la formation de glace de mer.
Concrètement, cet afflux d’air humide et relativement chaud a :
- augmenté le rayonnement infrarouge descendant vers l’océan, donc le réchauffement de la surface ;
- adouci l’atmosphère au-dessus de la banquise ;
- provoqué des chutes de neige plus chaudes ;
- renforcé le flux de chaleur de l’air vers l’océan.
Ensemble, ces facteurs ont limité la croissance normale de la glace de mer en plein hiver, préparant le terrain à l’ouverture de la polynie.
Quand le vent fait remonter l’eau chaude des profondeurs
L’atmosphère ne suffit toutefois pas à expliquer un trou aussi vaste dans la banquise. Les chercheurs pointent un autre mécanisme clé, côté océan cette fois : la « succion d’Ekman ».
Ce phénomène se produit lorsque des vents soutenus déplacent de grandes masses d’eau de surface, obligeant l’eau plus profonde à remonter pour compenser ce mouvement. Dans la baie de Breid, des vents forts ont ainsi entraîné la remontée vers la surface d’eaux plus chaudes, issues de la couche profonde circumpolaire.
La remontée d’eaux profondes plus chaudes et turbulentes a réchauffé la couche superficielle de l’océan, empêchant la glace de se reformer malgré l’hiver.
Ces eaux de profondeur sont généralement quelques degrés plus chaudes que la surface à cette période de l’année. Dans une région déjà fragilisée par les rivières atmosphériques et les vagues de chaleur marines, ce surcroît de chaleur a largement suffi à maintenir l’océan à l’état liquide.
Les auteurs de l’étude, publiée dans la revue Geophysical Research Letters, concluent que la combinaison exceptionnelle :
- d’épisodes de rivières atmosphériques intenses,
- de vagues de chaleur marines persistantes,
- et de succion d’Ekman liée à des vents forts,
a conduit à la formation de cette polynie ouverte en plein hiver dans une zone habituellement très stable.
Un signal inquiétant du réchauffement climatique
Pour Jeebanjyoti Swain et son équipe, cet événement n’est pas un simple « accident » météo. Les chercheurs estiment qu’il préfigure un type de situation qui pourrait devenir plus fréquent avec le réchauffement climatique.
Ils soulignent que le changement climatique global tend à :
- renforcer les rivières atmosphériques, qui transportent davantage d’humidité et de chaleur vers les pôles ;
- augmenter la fréquence et la durée des vagues de chaleur, dans l’air comme dans l’océan ;
- réchauffer les couches supérieures de l’océan Austral.
Dans ce contexte, les zones de mer de Weddell, de la mer de Ross ou encore les côtes orientales de l’Antarctique, historiquement très stables, pourraient connaître plus souvent de faibles concentrations de glace ou des polynies hivernales inattendues.
L’équipe prévoit que des conditions de faible banquise et la formation de polynies pourraient devenir courantes dans des régions jusqu’ici considérées comme stables.
L’année 2024 s’inscrit déjà dans une série préoccupante : l’Antarctique a enregistré son troisième plus faible niveau d’extension de la banquise hivernale depuis le début des mesures. Les quatre plus faibles étendues hivernales ont toutes été observées au cours des quatre dernières années. Le record absolu de minimum remonte à 2023, et 2024 arrive en deuxième position.
En juin 2024, une vaste portion de la mer de Bellingshausen, à l’ouest de la péninsule Antarctique, n’a par exemple pas gelé comme d’habitude. La surface d’océan restée libre de glace dans cette zone était comparable à celle de la France, là encore en plein début d’hiver austral.
Pourquoi cette banquise saisonnière compte pour le reste du monde
La glace de mer, qui flotte à la surface de l’océan, ne fait pas directement monter le niveau de la mer quand elle fond. Mais elle joue un rôle stratégique pour la stabilité de l’Antarctique.
Cette couronne de glace forme une sorte de bouclier autour des plateformes de glace et des glaciers, qui eux reposent sur la terre ferme. Sans cette « jupe » protectrice, les vagues et l’eau plus chaude de l’océan atteignent plus facilement les bords et la base des calottes glaciaires.
Moins de banquise hivernale, c’est davantage de glace continentale exposée à l’océan, donc un risque accru d’accélération de la montée du niveau des mers.
La banquise antarctique soutient aussi une grande partie de la vie marine locale. De nombreuses espèces, du krill aux manchots, dépendent du cycle régulier de formation et de fonte de la glace pour se nourrir, se reproduire ou se protéger des prédateurs. Les chaînes alimentaires qui partent de l’Antarctique irriguent ensuite une large partie des océans du globe.
Ce que cela dit de la trajectoire climatique mondiale
Les signaux observés cette année au pôle Sud rejoignent un constat déjà bien établi par la communauté scientifique : les perturbations actuelles du climat sont principalement liées aux activités humaines, en particulier à la combustion des énergies fossiles.
Les gaz à effet de serre émis par ces activités modifient la température de l’air, de l’océan et les grands équilibres atmosphériques. Des phénomènes comme les rivières atmosphériques, les vagues de chaleur marines ou les anomalies de vents se retrouvent amplifiés, rendant possibles des épisodes extrêmes qui, auparavant, restaient rares ou localisés.
Pour un lecteur français, ces résultats éclairent les liens entre gestes du quotidien, émissions de gaz à effet de serre et impacts très concrets à l’autre bout de la planète. Même si les changements se déroulent au pôle Sud, ils influencent la montée future du niveau de la mer, qui concerne directement les littoraux français, de la Manche à la Méditerranée.
Comment ce sujet résonne en France
En France, Météo-France, le Centre national de la recherche scientifique (CNRS) et le Laboratoire d’océanographie et du climat suivent de près l’évolution des glaces polaires grâce aux observations satellites et aux campagnes océanographiques. Les chercheurs français collaborent avec d’autres équipes internationales pour alimenter les travaux du groupe d’experts climat des Nations unies.
La France dispose aussi en Antarctique de bases scientifiques, notamment Dumont-d’Urville et Concordia, qui permettent d’étudier le climat polaire, les glaces et l’océan Austral. Les données issues de ces installations contribuent à mieux comprendre l’évolution de la banquise et son rôle dans la régulation du climat mondial.
Pour le grand public, l’enjeu touche à des aspects très concrets : adaptation du littoral, protection des zones humides côtières, ou encore politiques de réduction des émissions au niveau national et européen. Les scénarios climatiques utilisés pour préparer ces décisions intègrent justement la vitesse à laquelle l’Antarctique pourrait perdre de la glace continentale, un processus dans lequel la banquise saisonnière joue un rôle tampon.
Quelques notions pour mieux suivre ces travaux
Qu’est-ce qu’une polynie ?
Une polynie est une zone d’eau libre au sein d’une étendue de glace de mer. Elle peut se former :
- par action du vent, qui éloigne les plaques de glace ;
- par remontée d’eaux plus chaudes depuis les profondeurs ;
- par la combinaison des deux mécanismes.
Ces ouvertures laissent échapper davantage de chaleur de l’océan vers l’atmosphère et peuvent jouer un rôle dans la circulation océanique, en favorisant la formation d’eaux profondes plus denses.
Rivières atmosphériques et vagues de chaleur marines
Les rivières atmosphériques sont déjà bien connues en Europe, car elles seront parfois à l’origine de fortes pluies ou d’inondations. Dans les régions polaires, elles apportent surtout chaleur et humidité, ce qui peut perturber fortement la glace.
Les vagues de chaleur marines, elles, correspondent à des périodes prolongées où la température de la mer reste anormalement élevée. Même un réchauffement de quelques dixièmes de degré peut suffire à modifier les conditions de gel de la surface, surtout lorsqu’il s’ajoute à un air plus doux et à des vents soutenus.
Combinés, ces phénomènes montrent comment un réchauffement global moyen de quelques degrés se traduit sur le terrain par des événements extrêmes, comme cette ouverture géante dans la banquise antarctique, presque aussi vaste que le Portugal.
