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Âge de l'Arctique

par Vegan, le 27/12/2016 à 09:26 - 425 visites

Bonjour,


J'ai fait des recherches sur Internet pour connaître l'âge de la formation de la banquise Arctique, qui si mes renseignements sont bons est amenée à disparaître totalement dans les décennies à venir.

Merci à vous et joyeuses fêtes !

Réponse du Guichet du savoir

par gds_se, le 29/12/2016 à 15:57

Bonjour


A la différence de l’Antarctique, vaste continent recouvert de glace, l’Arctique se compose essentiellement d’un océan glacial, recouvert en majorité par la banquise :

« Quand on parle de l’Arctique, on parle de l’océan glacial arctique, c’est-à-dire de l’ensemble des espaces marins situés dans la partie boréale du globe. Il s’agit du plus petit des océans de notre planète, puisque sa superficie est d’environ 13 millions de km2, soit sept fois moins sur l’Atlantique. »
L’Arctique : la nouvelle frontière / sous la direction de Michel Foucher


« L’Arctique, au nord, est la région composée de l’océan Arctique, dont une grande partie est gelée en permanence – c’est la banquise – et le nord des terres qui l’entourent : la péninsule scandinave, le nord de la Russie et de la Sibérie, le nord de l’Alaska, du Canada, le Groenland, le Spitzberg, …
L’océan arctique est une zone bien délimitée, ce qui n’est pas le cas des régions arctiques terrestres. En effet, où fixer la frontière terrestre de l’Arctique ? Il est en général admis que celle-ci est délimitée par la ligne à l’intérieur de laquelle la température, pendant le mois de juillet, le mois plus “chaud” de l’année, ne dépasse pas 10°C. Il s’agit de la ligne de Köppen, qui correspond à peu près au passage de la taïga (forêt boréale) à la toundra (mousses, lichens). En Arctique la glace qui forme la banquise est de la glace de mer. C’est une zone océanique dont la surface varie en fonction des saisons. Actuellement cette surface, moyennée sur chaque saison, oscillait, en 2005, entre 15 millions de km² en hiver et 8 millions de km² en été, une sorte de Méditerranée du Nord, presque entièrement entourée de terres. Sa partie centrale est occupée par une banquise permanente pluriannuelle qui peut, l'hiver, occuper la quasi-totalité de la surface et déborder sur le Pacifique par le détroit de Béring et en Atlantique le long des côtes du Groenland. »
Climat : une enquête aux pôles / CNRS


« Au cœur de l’hiver, la banquise s’étend sur près de 15 millions de km2, dont près de la moitié fondra durant l’été. La partie restante persistera 2, 3, 4 ans ou plus et son épaisseur atteindra alors 4 à 5 mètres. Pendant ce temps, cette croûte de glace traversera l’Océan Glacial, emportée par les courants : c’est la dérive arctique. »
Glaces arctiques / Jean-Louis Etienne


« De fait, la banquise constitue un élément déterminant vis-à-vis de l’équilibre climatique de la région bien que le froid hivernal ne soit pour autant excessif, comme en témoignent les phénomènes glaciaires qui somme toute demeurent limités : faible importance des inlandsis (hormis la calotte glaciaire recouvrant le Groenland, mais son origine est tout autre, s’agissant de glaces continentales), minceur de la banquise et icebergs relativement peu nombreux, hormis ceux en provenance du Groenland, abondants en baie de Baffin où ils sont issus de glaciers émissaires de la côte ouest et surtout nord-ouest de l’île. D’autres glaciers interviennent dans le vêlage d’icebergs sur la côte est où ceux-ci drainent une part importante de l’inlandsis, la fonte de ce dernier provoquée par le réchauffement pouvant avoir une influence significative dans l’élévation du niveau des mers. Il en résulte que l’Arctique constitue une zone particulièrement sensible face au changement planétaire, le climat de la région ayant en particulier tendance à se réchauffer deux fois plus rapidement comparé à celui du reste du globe.

Il y a encore quelques décennies, la banquise permanente couvrait la plus grande partie d’une vaste calotte, légèrement excentrée vers l’Amérique, sur une superficie qui à la fin de l’été dépassait six millions de kilomètres carrés. Correspondant aux zones les plus froides, avec des moyennes de température qui restent inférieures à 0° C en été, la banquise ne reçoit que de faibles précipitations annuelles (vents secs d’origine continentale en hiver et air plus humide en été mais stabilisé à sa base par refroidissement, d’où une neige peu abondante soumise à des rafales en hiver qui n’ont cependant pas l’intensité des blizzards de l’Antarctique). Cette banquise qui ne fond que partiellement en été est ainsi constituée d’une glace ancienne, vieille de plusieurs années, épaisse de 2 à 3 mètres en été et de 3 à 4 mètres en hiver. La perte superficielle (essentiellement par fusion) étant bien supérieure aux apports atmosphériques neigeux, cette banquise permanente connaît un renouvellement lent, par regel en été des eaux de fonte infiltrées, par accrétion basale en hiver depuis l’eau de mer superficielle (glace de mer précipitant à partir des eaux de surface qui sont de salinité relativement faible). Elle est formée d’une glace solide, cependant affectée de fissures induites par les mouvements différentiels de la dérive de l’ensemble qui subit une rotation cyclonique dont la vitesse varie de 1 à 2 kilomètres par jour, due à la dérive des eaux portantes (dérive transpolaire), tout en étant sous la dépendance des vents. Rares à proximité du pôle, ces fractures sont surtout présentes sur les bordures de la banquise où elles sont à l’origine de fréquentes compressions et collisions de blocs de glace qui engendrent un relief chaotique fait de crêtes et de murailles entrecoupées de crevasses. […]

Plus au large, la banquise côtière, constituée d’un mince dallage de glace d’une épaisseur de 1 à 2 mètres, apparaît dès l’automne aux dépens d’une eau littorale de faible salinité (au-dessous de 25 pour mille). Elle s’étend depuis la banquette longeant la côte jusqu’à des secteurs où la profondeur est inférieure à une vingtaine de mètres, bloquant ainsi les fjords groenlandais, une partie des chenaux de l’archipel canadien, ainsi que la plateforme sibérienne (sur une largeur atteignant 500 kilomètres en mer de Laptev). A la différence de la banquise permanente, cette banquise côtière reste fixe car ancrée au niveau des rivages et des îles, de sorte que sa surface demeure remarquablement lisse (hormis le fait qu’elle puisse emprisonner çà et là des icebergs venus s’échouer, sur les côtes du Groenland en particulier). La marée lui transmet cependant une oscillation qui entraîne l’apparition de crevasses pouvant localement la séparer de la banquette littorale en créant des trous d’eau qui permettent aux peuplades indigènes (Inuits en particulier) de venir chasser le phoque ou le morse. Elle disparaît en été avec le réchauffement des eaux côtières et la fonte des neiges et des glaces continentales. »
L’océan Arctique : physiographie, circulation océanique, évolution de la banquise, intérêts géostratégiques et perspectives environnementales / Recherches Arctiques


Si elles semblent permanentes, les glaces de la banquise arctique n’ont guère plus de 10 ans :

« Diminution de l'âge de la glace

En Arctique, une partie de la banquise est pérenne d'une année sur l'autre. Permanente en apparence, elle n'est pourtant pas immobile et l'on ne trouve guère dans ces régions de glace de mer ayant plus de 10 ans. La superficie de cette glace pluriannuelle diminuerait, elle aussi, d’environ 10 % par décennie. Les simulations issues des observations par satellite montrent un rajeunissement constant au sein même de la glace pérenne, celle-ci devenant de plus en plus jeune. »
Climat : une enquête aux pôles / CNRS


« La banquise permanente couvre la plus grande partie d'une vaste calotte (5 millions de kilomètres carrés) légèrement excentrée vers l'Amérique. Elle correspond aux régions les plus froides (moyennes d'été inférieures à 0 °C) et aux précipitations très médiocres : en hiver, les dépressions passent sur une banquise sans évaporation, où parviennent des vents continentaux secs ; en été, l'air plus humide ne peut être affecté d'aucune ascendance, car il est stabilisé à la base par refroidissement. La neige, peu abondante mais faite de petites aiguilles cinglantes, reste sans cohérence sur le sol, où les vents la modèlent en congères : en hiver, les rafales, qui ne dépassent que rarement 50 km/h, n'ont pas la violence des blizzards antarctiques ; en été, saison des calmes, la faiblesse et la variabilité des vents ne parviennent pas à chasser des brouillards épais de 100 à 200 m. Cette banquise (ou pack), qui ne peut fondre que partiellement, est donc formée d'une glace vieille de plusieurs années, épaisse de 2 à 3 m (en été) et de 3 à 4 m (en hiver). La perte superficielle (surtout par fusion) étant bien supérieure à l'apport neigeux, le pack connaît un renouvellement lent, à la manière d'un glacier continental : en été, par regel de l'eau de fusion infiltrée par les ouvertures ; en hiver par accrétion basale aux dépens de l'eau de mer superficielle. »
Océan Arctique / Encyclopédie Larousse


De plus, l’océan arctique n’a pas toujours été recouvert de glace :

[Nous traduisons] « L’histoire de l’océan arctique durant l’ère cénozoïque (0.65 millions d’années auparavant) est largement inconnue à travers des preuves directes. Ici, nous présenterons des enregistrements paléocéanographiques cénozoïques, élaborés à partir de 400 m de sédiments d’une récente expédition de forage à la crête de Lomonosov dans l’océan Arctique.
Nos enregistrements montrent une transition paléoenvironnementale d’un monde chaud, à « effet de serre », durant la fin du Paléocène et le début de l’Eocène, à un monde plus froid, influencé par la glace de mer et les icebergs depuis le milieu de l’Eocène jusqu’à nos jours. »
The Cenozoic palaeoenvironment of the Arctic Ocean / K. Moran, J. Backman, H. Brinkhuis et al. (in Nature)


[Nous traduisons] “ Nous montrerons que les températures de la surface de l’océan près du Pôle Nord ont augmentées de 18 à 23 °C durant cette évènement (le passage entre le Paléocène et l’Eocène ndlr). Une telle chaleur implique l’absence de glace […].»
Subtropical Arctic Ocean temparatures during the Palaeocene/Eocene thermal maximum / A. Sluijs, S. Schouten, M. Pagani et al. (in Nature)

(Ces articles sont disponibles sur une base de données payante à laquelle nous n’avons pas accès à la Bibliothèque de Lyon. Certaines bibliothèques universitaires pourraient vous permettre de lire ces articles.)


[Nous traduisons] « A l’instar d’autres océans du monde, l’océan Arctique du début de l’Eocène était chaud et la crête de Lomonosov était un milieu peu profond. L’expédition ACEX a identifié le célèbre PETM (ou maximum thermique de la limite Paléocène-Eocène) hyperthermal, dont l’analyse a révélé des températures élevées de la surface de l’eau (environ 24° C) et un climat extrêmement humide, en contraste avec l’Arctique d’aujourd’hui, qui a un climat désertique froid (Sluijs et al. 2006; Pagani et al. 2006). […]

Durant le Miocène, après 18 millions d’années, la crête de Lomonosov a commencé à s’affaisser rapidement (O’Regan et al. 2008). Cela s'est produit presque simultanément avec la ventilation de l'océan Arctique par l'établissement d'une connexion en eau profonde avec l'Atlantique Nord à travers le détroit de Fram (Jakobsson et al., 2007). Ces événements tectoniques ont transformé l'Océan Arctique isolé, en l'océan Arctique d'aujourd'hui, un océan bien oxygéné recouvert de glace de mer. »
The Cenozoic arctic ocean climate / Kathryn Moran (in Geoscience Canada)


“ Le développement d’une calotte de glace sur le Groenland date probablement du Miocène supérieur ou du Pliocène, mais l’hypothèse d’une banquise sur l’océan Arctique dès la transition climatique du Miocène moyen a été proposée à partir des faciès sédimentaires observés dans l’océan Arctique. »
Paléoclimatologie : enquête sur les climats anciens : trouver, dater et interpréter les indices / Jean-Claude Duplessy et Gilles Ramstein


Ainsi, la présence d’une banquise sur l’océan arctique daterait du Miocène moyen, soit 17 à 13 millions d’années environ.


Pour aller plus loin :
Atlas des pôles : régions polaires : questions sur un avenir incertain / Eric Canobbio et Aurélie Boissière
Régions polaires : quels enjeux ? / Yves Frenot
L’Arctique face au changement climatique / Claude Kergomard (in Annales de Géographie)
Chronique arctique / Marie-Françoise André (in Norois)
Réchauffement climatique : fonte record de la banquise arctique en 2016 / Nathalie Mayer (in Futura-Sciences)
Arctique : une géographie bouleversée par le climat / Sylvestre Huet (in Sciences.Blogs.Liberation)
Arctique ou régions arctiques / Larousse

Bonne journée
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