Une grande partie de l’inlandsis du Groenland méridional fondra de manière irréversible si nous émettons environ 1000 gigatonnes de carbone. (NASA GSFC)

L’American Geophysical Union (AGU), le 27 mars 2023, présentait ainsi sur son site une nouvelle étude. « L’inlandsis du Groenland couvre 1,7 million de kilomètres carrés dans l’Arctique. S’il fondait entièrement, le niveau mondial des mers s’élèverait d’environ 7 mètres, mais les scientifiques ne savent pas exactement à quelle vitesse la calotte glaciaire pourrait fondre. La modélisation des points de basculement, qui sont des seuils critiques où le comportement d’un système change de manière irréversible, aide les chercheurs à déterminer quand cette fonte pourrait se produire.

Basée en partie sur les émissions de carbone, une nouvelle étude utilisant des simulations a identifié deux points de basculement pour l’inlandsis du Groenland : la libération de 1000 gigatonnes de carbone dans l’atmosphère entraînera la fonte de la partie sud de l’inlandsis ; environ 2500 gigatonnes de carbone signifieront la perte définitive de la quasi-totalité de l’inlandsis.

Après avoir émis environ 500 gigatonnes de carbone, nous sommes à peu près à mi-chemin du premier point de basculement.

“Le premier point de basculement n’est pas très éloigné des conditions climatiques actuelles, et nous risquons donc de le franchir”, a déclaré Dennis Höning, climatologue à l’Institut de Potsdam pour la recherche sur les incidences du climat, qui a dirigé l’étude. “Une fois que nous aurons commencé à glisser, nous tomberons de cette falaise et ne pourrons jamais plus y remonter.”

L’étude a été publiée dans la revue Geophysical Research Letters de l’AGU, qui publie des travaux de recherche courts et à fort impact dans le domaine des sciences de la Terre et de l’espace.

L’inlandsis du Groenlandais est déjà en train de fondre ; entre 2003 et 2016, il a perdu environ 255 gigatonnes (milliards de tonnes) de glace par an. La majeure partie de la fonte s’est produite dans la partie méridionale de l’inlandsis. La température de l’air et de l’eau, les courants océaniques, les précipitations et d’autres facteurs déterminent la vitesse de fonte de la calotte glaciaire et l’endroit où elle perd de la glace.

La complexité de l’influence réciproque de ces facteurs, ainsi que les longs délais dont les scientifiques doivent tenir compte pour la fonte d’une calotte glaciaire de cette taille, font qu’il est difficile de prédire comment la calotte glaciaire réagira à différents scénarios de climat et d’émissions de carbone.

Des recherches antérieures ont identifié un réchauffement global de 1 à 3 degrés Celsius comme le seuil au-delà duquel la calotte glaciaire du Groenland fondra de manière irréversible.

Pour modéliser de manière plus complète la façon dont la réaction de l’inlandsis au climat pourrait évoluer dans le temps, la nouvelle étude de Dennis Höning a utilisé pour la première fois un modèle complexe de l’ensemble du système terrestre, qui comprend tous les processus clés de rétroaction climatique, associé à un modèle de comportement de l’inlandsis. Les chercheurs ont d’abord utilisé des simulations à températures constantes pour trouver des états d’équilibre de la calotte glaciaire, c’est-à-dire des points où la perte de glace est égale au gain de glace. Ils ont ensuite effectué une série de simulations sur 20’000 ans avec des émissions de carbone allant de 0 à 4000 gigatonnes de carbone.

A partir de ces simulations, les chercheurs ont calculé le point de basculement de 1000 gigatonnes de carbone pour la fonte de la partie sud de la calotte glaciaire et le point de basculement encore plus périlleux de 2500 gigatonnes de carbone pour la disparition de la quasi-totalité de la calotte glaciaire.

Au fur et à mesure de la fonte de la calotte glaciaire, sa surface se trouvera à des altitudes de plus en plus basses, exposée à des températures de l’air plus élevées. Les températures de l’air plus chaudes accélèrent la fonte, la font baisser et la réchauffent davantage. Les températures atmosphériques mondiales doivent rester élevées pendant des centaines d’années, voire plus longtemps, pour que cette boucle de rétroaction devienne effective ; un saut rapide de 2 degrés Celsius ne la déclencherait pas, a déclaré Dennis Höning. Mais une fois que la glace aura franchi le seuil, elle continuera inévitablement à fondre. Même si le dioxyde de carbone atmosphérique était ramené aux niveaux préindustriels, cela ne suffirait pas à permettre à la calotte glaciaire de se reconstituer de manière substantielle.

“Nous ne pouvons pas continuer à émettre du carbone au même rythme pendant longtemps sans risquer de franchir les points de basculement”, a déclaré Dennis Höning. « La majeure partie de la fonte de la calotte glaciaire ne se produira pas au cours de la prochaine décennie, mais il ne faudra pas attendre longtemps avant que nous ne puissions plus rien faire pour l’empêcher. »

AGU-Advancing Earth and Space Science