Même limité à 1,5 °C, le réchauffement n’arrêtera pas la fonte de la calotte antarctique
Lors d’une promenade dominicale sur une digue littorale, la montée des océans ressemble souvent à une alerte scientifique lointaine. Pourtant, une étude parue dans Nature Geoscience vient de fixer une ligne de démarcation sans appel. Même si la communauté internationale atteignait l’objectif le plus ambitieux de l’Accord de Paris en maintenant la hausse des températures sous la barre de 1,5 degré Celsius, la perte nette de masse de la calotte glaciaire antarctique est d’ores et déjà inéluctable au cours de ce siècle.
L’Antarctique abrite le plus colossal réservoir de glace de notre planète. Si la calotte venait à fondre intégralement, elle provoquerait une élévation du niveau marin mondial d’environ 58 mètres, soit l’équivalent d’un immeuble de 19 étages entièrement submergé. La disparition d’une infime fraction de cette forteresse glacée fait déjà peser une contrainte hydrostatique considérable sur les digues et les protections côtières du monde entier.
Jusqu’à présent, les scientifiques peinaient à cerner le plancher absolu de cette fonte, chaque simulation physique traditionnelle monopolisant des ressources de calcul massives sur supercalculateur. Aujourd’hui, une équipe internationale de glaciologues, d’océanographes et de spécialistes des données a surmonté ce verrou numérique grâce à l’apprentissage automatique. Ses modélisations confirment qu’une hausse minimale du niveau de la mer est désormais définitivement acquise.
L’IA passe au crible des millions de futurs, calibrée par les données gravimétriques spatiales
Pour évaluer une infinité de trajectoires dans un temps de calcul raisonnable, les chercheurs ont intégré le machine learning, entraînant des algorithmes à dégager des lois physiques à partir d’immenses volumes de données. En s’appuyant sur l’archive internationale ISMIP6 (projet d’intercomparaison des modèles de calotte glaciaire pour CMIP6, qui regroupe les simulations de dizaines de modèles physiques mondiaux), ils ont développé un modèle d’IA guidé par les lois de la physique.
Les simulations qui mobilisaient autrefois les superordinateurs pendant plusieurs jours ont été réduites à une fraction de seconde. Ce bond en puissance a permis à l’équipe d’explorer des millions de combinaisons de paramètres et d’analyser des centaines de milliers de scénarios futurs plausibles.
Après avoir généré cette profusion de trajectoires, les chercheurs ont appliqué un filtre impitoyable : seuls les scénarios capables de reproduire les mesures réelles des satellites jumeaux GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) depuis 2002 ont été retenus. Ces engins pèsent littéralement les masses glaciaires depuis l’orbite terrestre en captant d’infimes variations du champ de gravité.
Les scénarios incapables de restituer ces observations satellitaires ont été écartés. Les centaines de milliers de projections validées convergent toutes vers un seul et même futur : au XXIe siècle, la masse de glace perdue par fonte en Antarctique surpassera inévitablement les apports des nouvelles chutes de neige.
Figure : Évolution de la masse de la calotte antarctique enregistrée depuis l’espace par gravimétrie grâce aux satellites GRACE de la NASA. Source : The Conversation / NASA
Aucune chute de neige ne compensera la fonte sous-marine des plateformes glaciaires
Dans les débats climatiques antérieurs, une hypothèse faussement rassurante subsistait : avec le réchauffement planétaire, une atmosphère plus chaude retient davantage d’humidité, ce qui entraîne une intensification des chutes de neige au-dessus de l’Antarctique. Certaines théories en déduisaient que l’accumulation nivale compenserait la glace rongée par les eaux océaniques, voire permettrait à la calotte de gagner du volume.
Les récentes données balaient cette hypothèse. Les observations spatiales et les mesures sous-marines révèlent que les eaux chaudes érodent la base des plateformes de glace flottantes à une vitesse qui dépasse de loin le rythme auquel la neige s’accumule en surface.
La fonte basale induite par le réchauffement des courants marins mène désormais la danse. La confrontation avec les relevés satellitaires est catégorique : des chutes de neige accrues ne sauveront pas l’Antarctique, et le déficit net de masse glaciaire est d’ores et déjà scellé par les lois de la physique.
Figure : Modèle en cascade reliant le réchauffement de l’océan, l’amincissement des plateformes et l’accélération de l’écoulement des glaciers vers la mer. Source : The Conversation, schéma par Yucheng Lin
25 centimètres de hausse du niveau marin menacent de noyer les foyers de millions de personnes
L’érosion des plateformes glaciaires bordant le continent déclenche une redoutable réaction en chaîne. Lorsque ces contreforts s’amincissent ou se disloquent, les glaciers terrestres situés en amont perdent leur verrou naturel et glissent vers l’océan à un rythme nettement accéléré. Chaque étape de fonte précipite la survenue du prochain effondrement.
Dans un scénario de fortes émissions de gaz à effet de serre, la seule contribution de la fonte antarctique pourrait hausser le niveau moyen des océans de 25 centimètres d’ici 2100.
Vingt-cinq centimètres peuvent sembler anodins à hauteur d’homme, n’atteignant guère que le mollet. Mais du point de vue de l’ingénierie côtière, chaque hausse de 10 centimètres double la fréquence des submersions marines lors des tempêtes extrêmes. Environ un milliard d’individus vivent dans des zones littorales, et 100 millions habitent à moins d’un mètre au-dessus du niveau de la mer. Les seuls 25 centimètres cédés par l’Antarctique suffiraient à engloutir définitivement le lieu de vie de plus de dix millions de personnes.
Chaque tonne d’émissions évitée offre un répit vital aux métropoles côtières
Les chercheurs rappellent en outre que les modèles actuels demeurent prudents. Plusieurs mécanismes majeurs, comme la fissuration mécanique de la glace ou l’hydrologie sous-glaciaire des lacs et des cours d’eau, ne sont pas encore intégrés aux équations, ce qui laisse présager une débâcle potentiellement plus rapide que prévu.
Le fait que le plancher de fonte soit désormais inéluctable n’invite aucunement au renoncement. Chaque tonne de gaz à effet de serre évitée aujourd’hui ralentit la vitesse d’érosion de la calotte et offre aux villes littorales un temps précieux pour renforcer leurs digues et adapter leurs infrastructures.
Si la cible des 1,5 °C ne permettra pas d’effacer la perte glaciaire déjà programmée, elle détermine le plafond de l’élévation marine future. Le plancher est d’ores et déjà fixé par les lois de la physique, mais le plafond reste entièrement tributaire de la trajectoire des émissions humaines.
Liens de référence :
- Article de recherche dans Nature Geoscience
- Analyse détaillée sur The Conversation
