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Two-way interactions between ocean heat transport and Arctic sea ice

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Pourquoi le réchauffement du Pacifique affecte-t-il la banquise de l’Arctique?

Les simulations de modèles climatiques effectuées sur des superordinateurs en Suède révèlent que le réchauffement de l’océan Pacifique a un effet important sur la couverture de la banquise dans l’Arctique.

Changement climatique et Environnement

La banquise arctique connaît un déclin rapide, son minimum de septembre diminuant d’environ 13 % chaque décennie depuis le début des observations par satellite en 1979. Cette situation a des répercussions importantes sur le climat mondial, qui est fortement influencé par la couverture de la banquise arctique. Le projet OSeaIce, financé par l’UE, a pour objectif de mieux comprendre les processus à l’origine des changements de la couverture de glace dans l’Arctique. La réduction de la banquise est en grande partie due au réchauffement climatique d’origine anthropique, les températures de la région augmentant par le biais de processus atmosphériques et océaniques. L’influence du transport de chaleur océanique dans cette relation est mal comprise, et a constitué le point de convergence du projet OSeaIce.

Des impacts à long terme

«La banquise est vraiment un acteur clé du système climatique», explique David Docquier, chercheur du projet, dont les travaux ont été soutenus par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie. «Seules les régions polaires sont recouvertes par la banquise, mais celle-ci joue un rôle important: lorsqu’elle fond ou se reforme, elle peut avoir de lourdes répercussions sur l’atmosphère et l’océan, tant dans l’Arctique qu’à des latitudes plus basses, par exemple en Europe.» David Docquier décrit comment le transport de chaleur depuis l’océan affecte la banquise en passant par les principales voies d’accès à l’Arctique, qui la relient aux océans Atlantique et Pacifique. Des recherches antérieures ont établi que l’océan Atlantique a un effet considérable sur les récents changements qu’a connus la banquise, en revanche l’influence de l’océan Pacifique est moins connue. Pour en savoir plus, David Docquier et ses collègues de l’Institut météorologique et hydrologique suédois se sont tournés vers EC-Earth 3, un modèle climatique global couplé conçu par un consortium de 30 institutions de recherche européennes. À l’aide de ce modèle, David Docquier a artificiellement élevé la température de surface de la mer dans différentes parties des océans Atlantique Nord et Pacifique, et a fait fonctionner le modèle pendant 50 ans pour étudier ces effets. Les résultats ont été comparés à un modèle de contrôle exécuté sans modifier sa configuration initiale. «En comparant les différentes expériences de sensibilité du modèle avec le modèle de contrôle, nous pouvons voir l’impact du transport de chaleur océanique sur la banquise arctique, ce qui est très pertinent dans le contexte du réchauffement climatique», explique David Docquier. Il ajoute: «Nous avons constaté qu’en élevant la température de surface de la mer dans le Pacifique Nord, nous obtenions une fonte plus importante de la banquise arctique, par rapport à l’Atlantique Nord.» Ce résultat est assez surprenant, car les océans Pacifique et Arctique ne sont reliés que par un étroit détroit de moins de 100 km de large. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue «Climate Dynamics».

La puissance des supercalculateurs

Les simulations ont été effectuées sur Tetralith, la plus grande grappe de calculateurs à haute performance du Centre national de supercalculateurs à l’Université de Linköping en Suède. La simulation d’un modèle sur 50 ans à une résolution standard a nécessité environ 3 jours de calcul, tandis qu’une version à plus haute résolution a nécessité plus de 2 semaines. Depuis, David Docquier s’est installé à Bruxelles, où il poursuit ses recherches sur le climat à l’Institut royal météorologique de Belgique. Il conclut: «Il est important de mieux comprendre les processus qui sous-tendent la réduction actuelle de la banquise, car nous savons que ce qui se passe dans l’Arctique n’affecte pas uniquement l’Arctique.»

Mots‑clés

OSeaIce, banquise, Arctique, climat mondial, océan, transport de chaleur, fonte, Atlantique, Pacifique

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