Dans les années 1970, nous avons commencé à surveiller les tendances saisonnières de Glace de mer de l’Antarctique grâce aux images collectées par les satellites. Cela nous a permis d’apprendre beaucoup de choses et surtout d’étudier l’évolution temporelle de ses cycles de contraction et d’expansion. Mais ces images ont aussi mis en lumière un phénomène dont l’origine est jusqu’ici restée entourée de mystère : il s’agit d’un phénomène gigantesque. trou, qui atteignait presque deux fois la taille du Pays de Galles pendant les hivers antarctiques de 2016 et 2017. Aujourd’hui, grâce à une étude qui vient d’être publiée sur Avancées scientifiquesnous pourrions enfin en avoir un explication pour sa formation, à laquelle auraient contribué une série de facteurs concomitants, dont un processus connu sous le nom de « transport Ekman ». Voyons de quoi il s’agit.
L’histoire de Polynie Maud Rise
Le trou en question a été baptisé par les experts sous le nom de « Maud Rise polynya ». Polynie est le mot utilisé dans le jargon pour désigner ce type de phénomène, qui se produit régulièrement à proximité des Côtealors qu’il est beaucoup plus rare qu’il se produise au au large, comme cela s’est produit dans le cas examiné par les chercheurs. La polynie de Maud Rise s’est en effet formée dans la banquise qui recouvre la Mer de Weddelet notamment en correspondance avec la montagne immergée « Maud Rise », qui a donné son nom au trou.
La polynie Maud Rise a été observée pour la première fois en années 70 et cela s’est reproduit chaque hiver de 1974 à 1976. »Les océanographes de l’époque pensaient que c’était un événement annuel», explique Aditya Narayanan, qui a dirigé l’étude et est chercheur à l’Université de Southampton (Royaume-Uni). Mais contrairement aux prévisions, au cours des années suivantes, le trou n’est apparu que sporadiquement et pendant de courtes périodes. “2017 était la première fois que nous avions une polynie aussi grande et aussi longue durée dans la mer de Weddell depuis les années 1970.», poursuit Narayanan.
Sel et courants
Parmi les causes, expliquent les auteurs de l’étude, il y a certainement le fait qu’au cours des années 2016 et 2017, la grande courant océanique circulaire autour de la mer de Weddell il s’est renforcé. L’une des conséquences de ce courant est que la couche d’eau profonde, plus chaude et plus riche en sel que les eaux de surface, se mélange à ces dernières, augmentant ainsi leur température et leur salinité. Ce phénomène de upwelling, c’est-à-dire la montée des eaux profondes vers la surface, contribue à expliquer la raison de la fonte des glaces de mer, explique Fabien Roquet, professeur à l’Université de Göteborg (Suède) et co-auteur de la recherche. En fait, l’augmentation de la concentration en sel abaisse la température de congélation de l’eau. “Mais la fonte des glaces de mer entraîne une baisse de la température des eaux de surface, ce qui devrait cesser de se mélanger.», poursuit Roquet : «Ainsi, un autre processus doit se produire pour que la polynie persiste. Il doit y avoir une réserve supplémentaire de sel quelque part».
Transports Ekman
Et c’est à ce moment qu’entre en jeu le processus connu sous le nom de « transport Ekman », qui concerne le mouvement de l’eau en fonction de la vingt qui souffle sur sa surface. Il s’agit d’un phénomène qui peut influencer les courants marins et qui dans ce contexte précis contribuerait à faire remonter le sel à la surface accumulé sur la montagne submergée Maud Rise en raison du courant circulaire dont nous parlions auparavant. “Le transport Ekman était l’ingrédient manquant essentiel pour augmenter l’équilibre salin et favoriser le mélange du sel et de la chaleur avec les eaux de surface.», ajoute Alberto Naveira Garabato, professeur à l’Université de Southampton et co-auteur de la recherche.
Étudier ce type de formation est important, souligne Sarah Gille, co-auteur de l’étude et professeur à l’Université de Californie à San Diego, d’une part parce que les polynies peuvent avoir de fortes répercussions sur circulation des courants océaniqueset donc sur la répartition de la chaleur entre océan et continent, d’une part parce que les phénomènes qui conduisent à leur apparition sont les mêmes qui provoquent un réduction de la glace présente dans l’océan Austral: “Pour la première fois depuis le début des observations dans les années 1970 – conclut le chercheur –on observe une tendance négative de la glace de mer dans l’océan Austral, qui a commencé vers 2016. Avant cette date, elle était restée plutôt stable».
