La banquise arctique constitue la glace de mer couvrant l'océan Arctique et ses régions adjacentes. Cette masse de glace suit un cycle saisonnier prévisible, diminuant au printemps et en été pour atteindre son étendue minimale à la mi-septembre, puis s'étendant tout au long de l'automne et de l'hiver. La couverture de glace estivale représente généralement environ 50 % du maximum hivernal. Une partie importante de cette glace, actuellement 28 % de la glace de mer du bassin arctique, est classée comme glace pluriannuelle, qui est nettement plus épaisse que la glace saisonnière, atteignant souvent 3 à 4 m (9,8 à 13,1 pieds) sur de vastes zones et jusqu'à 20 m (65,6 pieds) dans les crêtes. En plus de ces fluctuations saisonnières régulières, une tendance persistante au déclin de la glace marine arctique a été documentée au cours des dernières décennies.
Importance climatique
Implications sur l'équilibre énergétique
La glace de mer exerce une influence considérable sur le bilan thermique des océans polaires en isolant l'océan relativement plus chaud de la couche atmosphérique nettement plus froide au-dessus, diminuant ainsi la dissipation de la chaleur océanique. De plus, la glace de mer présente une réflectivité élevée au rayonnement solaire, réfléchissant environ 60 % du rayonnement incident lorsqu'elle est exposée et environ 80 % lorsqu'elle est recouverte de neige. Cette caractéristique est attribuée à l’effet albédo, un mécanisme de rétroaction. Cette réflectivité dépasse de loin celle des eaux libres (environ 10 %), modulant ainsi l'absorption de l'énergie solaire en surface.
Dynamique hydrologique
Le cycle des glaces de mer est un facteur essentiel dans la génération d'« eaux de fond » denses et salines. Pendant le processus de congélation, l’eau de mer expulse la majeure partie de son sel. L'eau de surface qui en résulte, caractérisée par une salinité et une densité accrues, coule ensuite, formant des masses d'eau denses telles que les eaux profondes de l'Atlantique Nord. Cette production d'eau dense est indispensable au maintien de la circulation thermohaline, et la représentation précise de ces processus est cruciale pour la modélisation du climat.
La langue de glace étrange
Dans l'Arctique, la langue de glace d'Odden dans la mer du Groenland représente une zone importante où la glace en crêpe constitue le type de glace prédominant dans toute une région. L'Odden, un terme norvégien signifiant le promontoire, s'étend vers l'est à partir de la lisière principale des glaces de l'est du Groenland autour de 72-74°N en hiver. Cette croissance est facilitée par la présence d'eau de surface polaire très froide au sein du courant de Jan Mayen, qui détourne un segment du courant de l'est du Groenland vers l'est à cette latitude spécifique. Parallèlement, la majorité de la glace plus ancienne est propulsée vers le sud par le vent, exposant une surface d'eau froide et libre où de nouveaux frasil et glace en crêpe se forment ensuite dans les eaux agitées.
Étendue, volume et tendances des glaces de mer
Les données historiques sur la glace de mer arctique provenant du Hadley Center for Climate Prediction and Research du Royaume-Uni s'étendent jusqu'au début du 20e siècle, bien que la fiabilité des données antérieures à 1950 reste sujette à débat. Des mesures précises de la lisière des glaces de mer sont devenues disponibles avec le début de l’ère des satellites. À partir de la fin des années 1970, le radiomètre micro-ondes multicanal à balayage (SMMR) des satellites Seasat (1978) et Nimbus 7 (1978-1987) a fourni des données non affectées par l'éclairage solaire ou les conditions météorologiques. Le lancement du DMSP F8 Special Sensor Microwave/Imager (SSMI) en 1987 a encore amélioré la fréquence et la précision des mesures passives des micro-ondes. La superficie et l'étendue de la glace de mer sont calculées, cette dernière étant définie comme la région océanique contenant au moins 15 % de glace de mer, étant systématiquement la mesure la plus importante.
Une étude de modélisation menée sur un intervalle de 52 ans (1947-1999) a identifié une réduction décennale statistiquement significative de -3 % du volume de glace de l'Arctique. L'analyse de cette tendance, désagrégée en composantes liées au vent et à la température, a révélé que le forçage thermique était le facteur causal prédominant. Des calculs informatiques ultérieurs et résolus dans le temps du volume de glace de mer, validés par diverses mesures empiriques, ont souligné que la surveillance du volume de glace fournit une évaluation beaucoup plus précise de la perte de glace de mer que les évaluations basées uniquement sur la superficie des glaces.
Entre 1979 et 2002, l'étendue de la glace de mer dans l'Arctique a présenté un déclin statistiquement significatif de −2,5 % ± 0,9 % par décennie sur 23 ans. Cette tendance observée a été corroborée par les modèles climatiques de 2002. Par la suite, l'étendue minimale des glaces en septembre a démontré une réduction plus prononcée de 12,0 % par décennie sur la période 1979-2011. Un événement notable s'est produit en 2007, lorsque l'étendue minimale a diminué de plus d'un million de kilomètres carrés, atteignant 4 140 000 km2 (1 600 000 milles carrés), marquant la réduction la plus substantielle depuis l'avènement de la surveillance précise par satellite. Des enquêtes récentes indiquent que la glace de mer arctique fond à un rythme dépassant les projections des 18 modèles informatiques utilisés par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat pour ses évaluations de 2007. En 2012, un nouveau record a été établi, avec une étendue d'environ 3 500 000 km2 (1 400 000 milles carrés).
Le bilan de masse total de la glace de mer est déterminé à la fois par son épaisseur et par son étendue. Bien que la technologie satellitaire ait considérablement amélioré la mesure des tendances de l’étendue des zones, l’obtention de données précises sur l’épaisseur de la glace reste problématique. Malgré ces défis, la réduction substantielle de la couverture de glace de mer en été et le début tardif du gel suggèrent une diminution de l’étendue de la glace au cours des périodes d’automne et d’hiver suivantes, la glace nouvellement formée étant susceptible d’être considérablement plus mince. La prévalence croissante de glace de première année plus mince la rend plus susceptible d'être déstabilisée par les tempêtes, car les turbulences générées par d'importants cyclones extratropicaux peuvent conduire à une fracturation généralisée de la glace de mer.
- Écologie et histoire de la glace de mer arctique
- Iceberg
- Polynie
- Glace de mer de l'Antarctique
- Graphiques de l'étendue des glaces de mer depuis 1979 (NSIDC)
- Programme Arctique de la NOAA
- « L'Arctique libre de glace pourrait être là dans 23 ans » (2007)