La fonte de l’un des plus grands champs de glace d’Amérique du Nord s’est accélérée et pourrait bientôt atteindre un point de basculement irréversible. C’est la conclusion à laquelle sont parvenus de nouveaux collègues chercheurs et moi-même, qui avons publié une étude sur le champ de glace Juneau, qui chevauche la frontière entre l’Alaska et le Canada, près de la capitale de l’Alaska, Juneau.
En été 2022, j’ai parcouru à ski le plateau plat, lisse et blanc du champ de glace, accompagné d’autres chercheurs, glissant sur les traces de la personne devant moi sous un soleil brûlant. De ce plateau, une quarantaine d’immenses glaciers interconnectés descendent vers la mer, avec des centaines de glaciers plus petits sur les sommets des montagnes tout autour.
Nos travaux, publiés dans Nature Communications, montrent que Juneau est un exemple de « rétroaction » climatique en action : à mesure que les températures augmentent, il reste de moins en moins de neige pendant l’été (techniquement, la « limite des neiges de fin d’été » monte). Cela entraîne à son tour une exposition de la glace au soleil et des températures plus élevées, ce qui signifie plus de fonte, moins de neige, etc.
Comme de nombreux glaciers d’Alaska, ceux de Juneau sont très lourds, avec beaucoup de glace et de neige à haute altitude, au-dessus de la limite des neiges de fin d’été. Cela soutenait auparavant les langues glaciaires plus bas. Mais lorsque la limite des neiges de fin d’été remonte jusqu’au plateau supérieur, une grande partie d’un glacier très lourd sera alors soudainement exposée à la fonte.
C’est ce qui se passe actuellement, chaque été, et les glaciers fondent beaucoup plus vite qu’avant, ce qui fait que la banquise devient de plus en plus fine et que le plateau s’abaisse de plus en plus. Une fois un seuil dépassé, ces rétroactions peuvent accélérer la fonte et provoquer une perte auto-entretenue de neige et de glace qui se poursuivrait même si la planète cessait de se réchauffer.
La glace fond plus vite que jamais
À l’aide de satellites, de photos et de vieux amas de roches, nous avons pu mesurer la perte de glace sur le champ de glace Juneau depuis la fin du dernier « Petit Âge glaciaire » (il y a environ 250 ans) jusqu’à nos jours. Nous avons constaté que les glaciers ont commencé à rétrécir après la fin de cette période froide, vers 1770. Cette perte de glace est restée constante jusqu’en 1979 environ, date à laquelle elle s’est accélérée. Elle s’est à nouveau accélérée en 2010, doublant le rythme précédent. Les glaciers ont rétréci cinq fois plus vite entre 2015 et 2019 qu’entre 1979 et 1990.
Nos données montrent qu’à mesure que la neige diminue et que la saison de fonte estivale s’allonge, le champ de glace s’assombrit. La neige fraîche et blanche est très réfléchissante, et une grande partie de cette forte énergie solaire que nous avons connue à l’été 2022 est réfléchie vers l’espace. Mais la limite des neiges de fin d’été monte et se produit désormais souvent directement sur le plateau du champ de glace Juneau, ce qui signifie que la neige plus ancienne et la glace des glaciers sont exposées au soleil. Ces surfaces légèrement plus sombres absorbent plus d’énergie, ce qui augmente la fonte de la neige et de la glace.
À mesure que le plateau du champ de glace s’amincit, les réserves de glace et de neige des hautes altitudes disparaissent et la surface du plateau s’abaisse. Il sera donc de plus en plus difficile pour le champ de glace de se stabiliser ou même de se reconstituer. En effet, l’air plus chaud à basse altitude entraîne une fonte supplémentaire, ce qui conduit à un point de basculement irréversible.
Les données à long terme comme celles-ci sont essentielles pour comprendre le comportement des glaciers, ainsi que les processus et les points de basculement qui existent au sein de chaque glacier. Ces processus complexes rendent difficile la prévision du comportement futur d’un glacier.
Le puzzle le plus dur du monde
Nous avons utilisé des données satellite pour reconstituer la taille du glacier et son comportement, mais cela nous limite vraiment aux 50 dernières années. Pour remonter plus loin, nous avons besoin de méthodes différentes. Pour remonter 250 ans en arrière, nous avons cartographié les crêtes de moraines, qui sont de gros amas de débris déposés au niveau du front du glacier, et les endroits où les glaciers ont érodé et poli le substrat rocheux.
Pour vérifier et approfondir notre cartographie, nous avons passé deux semaines sur le champ de glace lui-même et deux semaines dans la forêt tropicale en contrebas. Nous avons campé parmi les crêtes de moraine, suspendu notre nourriture en hauteur pour la protéger des ours, crié pour avertir les élans et les ours pendant que nous avancions à travers la forêt tropicale et lutté contre les moustiques assoiffés de notre sang.
Nous avons utilisé des photographies aériennes pour reconstituer le champ de glace dans les années 1940 et 1970, à une époque où les images satellite n’étaient pas encore facilement disponibles. Ces photos sont de haute qualité, mais elles ont été prises avant que les systèmes de positionnement global ne permettent de localiser facilement l’endroit exact où elles ont été prises.
Certains d’entre eux ont également subi quelques dommages mineurs au cours des années intermédiaires : du ruban adhésif, une déchirure, une empreinte de pouce. En conséquence, les images individuelles ont dû être cousues ensemble pour obtenir une image en 3D de l’ensemble du champ de glace. C’était un peu comme faire le puzzle le plus difficile du monde.
Des travaux comme celui-ci sont cruciaux car les glaciers du monde fondent rapidement : ensemble, ils perdent actuellement plus de masse que les calottes glaciaires du Groenland ou de l’Antarctique, et le taux d’amincissement de ces glaciers dans le monde entier a doublé au cours des deux dernières décennies.
Nos séries chronologiques plus longues montrent à quel point cette accélération est marquée. Il est essentiel de comprendre comment et où les « rétroactions » font fondre les glaciers encore plus vite pour faire de meilleures prévisions des changements futurs dans cette région importante.
Bethan Davies, maître de conférences en géographie physique, Université de Newcastle. Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article original.