Banquise

 À ne pas confondre avec la banquise continentale.

Carte des mouvements de la banquise entre mars et septembre dans l'océan Arctique.

La vie est rare sur la banquise, mais plus développée sous l'eau. Au pied du mur de glace, de la banquise d'Explorer's Cove (New Harbor, détroit McMurdo), coquillages, oursins et organismes marins occupent densément le fond

La banquise est une étendue de mer gelée. Il ne faut pas confondre cette glace de mer pérenne avec les calottes glaciaires de l'Islande ou les champs de glace de la Patagonie, ni avec les inlandsis du Groenland et de l'Antarctique qui sont constitués quant à eux de glace continentale, c'est-à-dire d'eau douce.

La banquise se forme durant l'hiver polaire, lorsque la température de l'eau de mer descend en dessous de -1,8 °C^[1]. Au cœur de l'hiver, l'épaisseur de glace peut atteindre 1,5 à 2 mètres, sans compter la neige qui s'y accumule.

La flottabilité de la banquise est due à la différence de densité entre la glace et celle de l'eau liquide (cette différence est d'environ 9 %) : la glace, moins dense, subit la poussée d'Archimède.

Une partie de la banquise ne fond jamais — la banquise permanente — alors qu'une autre partie est saisonnière. La connaissance de l'étendue de la banquise est essentielle à la navigation dans les eaux concernées.

Formation

À la fin de l’été, le froid polaire s’installe, parfois brutalement (-40 °C) ; la surface de l’océan se refroidit mais en raison des mouvements de la mer (houle, vagues, etc.), la glace ne prend pas d'un seul coup.

Quand la température de l'eau atteint -1,86 °C^[2], les premières paillettes de glace cristallisent.

C’est d’abord le frazil (en) (ou frasil) qui se forme. Ces cristaux de glace qui se créent dans l’eau en modifient la viscosité. Les vents et les courants rassemblent le frazil en une couche d'aspect huileux et mat appelée la « mélasse » (ou « sorbet » au Canada^[3]). Dans d'autres conditions, la juxtaposition de ces petits cristaux de glace forme une sorte de bouillie appelée « slush ».

Si la mer est calme, la mélasse s'épaissit en une croûte plus épaisse et souple : le « nilas »^[3]), puis plus rigide : la banquise. Si la mer est agitée, le nilas s'agglomère en petites boules appelées « shuga »^[3]. Ensuite, les petits cristaux vont s'agréger jusqu'à former des plaques arrondies de glace dont les bords peuvent se soulever sous l'action du vent ou des vagues : c'est la glace en crêpe (ou pancake ice). Celle-ci va se solidifier assez rapidement, mais tant qu'elle n'atteint que quelques centimètres d'épaisseur, elle reste fragile et les mouvements de l'eau peuvent la fissurer en plaques plus ou moins étendues, les « floes ».

Une fois la surface gelée, l’eau de mer se trouve isolée de l’air et le processus ralentit. La banquise s’épaissit alors lentement, par sa face inférieure par adjonction de frasil ou de fin cristaux filiformes de « glace colomnaire »^[4], jusqu’à atteindre environ deux mètres. Au-delà d'une certaine épaisseur, la glace ne constitue plus qu'un seul bloc couvrant une vaste étendue : c'est la banquise proprement dite. L'eau de mer se dessale en gelant (« expulsion » du sel vers les eaux plus profondes).

L'eau de mer projetée par les vagues sur la banquise et qui gèle ensuite, ainsi que les précipitations neigeuses qui s'accumulent à sa surface durant l'hiver augmentent encore l'épaisseur de la banquise.

Les vents, les courants et les chocs avec les icebergs dérivants font bouger la banquise, la fracturent, la compriment et créent des fissures, des canaux, des failles, des crêtes de compression, des chevauchements de plaques, etc.

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  Débâcle dans l'Arctique.

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  Banquise dans l'Atlantique Nord.

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  Floe en péninsule Antarctique.

Débâcle

Durant la période 1979–2000, la banquise s’étendait sur 15,7 millions de km² en moyenne au maximum de la fin février, dont près de la moitié fondra durant l’été avant le réchauffement climatique. Au maximum de 2007, les satellites mesurèrent 14,7. Le maximum de 2011 est 14,6^{[réf. nécessaire]}.

Lorsqu'elle redevient sujette aux mouvements de la mer, la banquise se fragmente, se brise, s’ouvre, se chevauche en grandes plaques puis en morceaux de plus en plus petits. La banquise ainsi morcelée reçoit le nom de pack.Ces plaques servent fréquemment aux mammifères marins comme les morses, les phoques ou les otaries pour se réchauffer et s'y reposer.

La partie restante persistera deux, trois, quatre 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.

La banquise et les navires

Tableau de C. D. Friedrich représentant un navire pris dans la banquise

Les navires pris dans la banquise qui se forme n'ont en général pas d'autre solution que de rester sur place et de préparer leur hivernage. Seul un navire conçu pour supporter la pression exercée par la glace sur ses flancs a de bonnes chances de résister. Un tel navire a une coque formant un angle très incliné avec l'eau : lorsque la pression augmente sur la coque, au lieu de tenter d'y résister, elle s'élève mécaniquement.

Certains navires sont spécialement conçus pour passer à travers une épaisseur de glace (inférieure généralement à 2 mètres), ce sont les brise-glace. Ils peuvent se frayer un chemin en brisant la glace sous leur masse ou leur simple poussée ; ils servent également à ouvrir la voie à d'autres navires.

Cartes d'analyse des glaces

Exemple : Carte mise à disposition par le Service Canadien des Glaces

Symbole de l’oeuf

Compte tenu des dangers pour la navigation que font courir les étendues de glaces, des systèmes de surveillance de l'état des glaces, de collecte des données et de restitution aux usagers ont été mis en place dans plusieurs régions du monde.

C'est notamment le cas en Arctique et dans la zone des Grands Lacs nord-américains. Ces informations sont mises à disposition sous forme de cartes.

Ces cartes sont vitales pour les capitaines de brise-glaces, les transporteurs maritimes et les pêcheurs, qu'elles aident à trouver - et à planifier - le passage le plus facile dans les glaces ou même, dans la mesure du possible, à éviter ces dernières.

Les cartes quotidiennes d'analyse des glaces sont créées à l'aide d'un progiciel de génération de cartes géographiques et d'analyse d'images ^[5].

Ce système permet aux prévisionnistes de tracer des lignes/traits, de placer des codes, des symboles et des flèches de dérive, et d'indiquer la position des navires sur des cartes.

Il ne faut pas confondre les « cartes d'analyse des glaces » avec les « cartes d'analyse d'images », ces dernières étant élaborées au fur et à mesure que sont reçues les images d'une zone opérationnelle donnée, à partir d’images transmises depuis un navire, un aéronef ou un satellite (icebergs).

Fréquence : Les cartes d'analyse des glaces sont produites sur une base quotidienne pendant la saison des glaces.

Niveau de détail : L'autre différence notable se situe au chapitre du niveau de détail sur chacune des cartes, les cartes quotidiennes d'analyse des glaces étant d'apparence plus générale que les cartes d'analyse d'images.

Le code de l'œuf

Les caractéristiques de la glace sont codées et placées sur un symbole graphique ovoïde. En conséquence, cette méthode de codification a été dénommée le « code de l’œuf ».

L’œuf présente des valeurs numériques qui correspondent à 4 caractéristiques de la glace :

1. La concentration totale (Ct) des glaces dans le secteur, indiquée en dixièmes, l'indice 9+ indiquant l'absence de zone d'eau libre de glace;
2. Les concentrations partielles (exprimées en dixièmes) des différents types de glace classées selon l’épaisseur de la glace, de (Ca) la plus épaisse donc la plus ancienne, à (Cc) la moins épaisse donc la plus récente;
3. Le stade de formation (S) des glaces, classé (Sa) à (Sc);
4. La forme (F) des glaces qui représente la taille ou la principale dimension des morceaux de glace, indiquée par les indices (Fa) à (Fc).

NB : Les concentrations de glaces observées Ca, Cb, et Cc correspondent respectivement aux stades de formation Sa à Sc et aux formes Fa à Fc.

Des codes extérieurs à l’œuf (exemple So) peuvent apporter des précisions supplémentaires sur la configuration des glaces qui peut être très complexe.

Pour les caractéristiques S et F, l’œuf mentionne un code selon les tableaux ci-dessous.

La banquise et le réchauffement climatique en Arctique

Tous les modèles climatiques informatiques prédisent que le réchauffement climatique touchera plus fortement la région polaire arctique. Dans cette région, l’élévation de la température serait environ le double de l’augmentation moyenne à la surface de la planète. Cette évolution est confirmée sur le terrain par la NASA et du National Snow and Ice Data Center (NSIDC) qui révèle que l’étendue de la banquise du pôle Nord n’a jamais été aussi réduite depuis plus d’un siècle.

Chaque année la banquise a une surface inférieure à la moyenne 1979 - 2000.

En septembre 2005, la superficie de la banquise arctique était de 25 % inférieure à celle qu’elle avait en moyenne dans les années 1980. En septembre 2006, l'extension de la banquise était proche du record de 2005, sans toutefois le battre. À la date du samedi 16 septembre 2007, il n'y avait plus que 4,13 millions de km² de glace restant dans l'arctique, ce qui bat le record de 2005 (5,32 millions de km²) de plus de 1 million de km². En général, les satellites mesurent la superficie de la banquise là où de la glace en concentration de 15 % et plus est présente. Ces données sont prises régulièrement par la NSIDC et la UIUC. Par contre, il n'y avait que 2,92 millions de km² de banquise avec une concentration de glace de 95 % et plus, ce qui montre un affaiblissement de la glace pérenne. C'est de loin la plus petite superficie observée par les satellites. De 1979 (début des observations régulières par satellite) à 2011, la banquise a diminué de près de 30 % en été.

La comparaison entre l'extent moyen, l'extent minimum de 2005 et l'extent minimum de 2007 montre que régulièrement est atteint un record de minimum de l'étendue de la banquise Arctique.

L’étendue de la fonte de la banquise est telle qu’un point de non-retour sera probablement atteint dans la décennie à venir. En effet, les eaux sombres non recouvertes de glace de l’océan Arctique absorbent bien davantage la lumière solaire que la très réfléchissante banquise qui joue le rôle de miroir (mesure par l'albedo). Ainsi, plus la banquise se réduit, plus l’océan Arctique se réchauffe rapidement, accélérant ainsi la fonte du reste de la banquise et ainsi de suite. Ce cercle vicieux, en langage scientifique une rétroaction positive, pourrait conduire à une disparition totale de la banquise en août et septembre au plus tard vers 2030, une situation inédite depuis plus d’un million d’années. Certains scientifiques estiment que les conditions d'accélération du réchauffement pourraient devenir telles que la majorité de la surface estivale de la banquise arctique pourrait disparaître encore plus tôt, peut-être déjà aux alentours de 2025^[6]. En revanche, la plupart des modèles confirment que la diminution drastique de la taille de la banquise en été ne se retrouvera pas aussi nettement en hiver. En effet, la nuit polaire est ce qu'elle est, induisant une reprise importante de la banquise en automne, pouvant illusoirement faire croire que les choses s'améliorent.

Un risque supplémentaire d'accélération du processus de fonte est lié à la possible déstabilisation des gisements d'hydrates de méthane et du dégagement de CH₄ imputable à la reprise de la fermentation bactérienne dans les toundras dont le pergélisol dégèle massivement depuis l'été 2005. Ce point de vue reste discuté, et aucune donnée ne vient pour l'instant étayer cette hypothèse^{[réf. nécessaire]}.

L'évolution annuelle de la banquise a également un rôle important dans la circulation thermohaline : sa fonte entraîne une dilution du sel marin, rendant l'eau moins dense, ce qui diminue la plongée des eaux froides vers les fonds marins, avec pour conséquence climatique un ralentissement des courants du Gulf Stream et du Kuro Shivo voire une importante réorganisation des grands courants marins, et une diminution de la capture de dioxyde de carbone.

« Si nous n'agissons pas immédiatement l'Arctique va rapidement devenir méconnaissable », a affirmé Tonje Folkestad, spécialiste du changement climatique au WWF. « Les ours polaires feront partie de l'Histoire, et nos petits-enfants n'en entendront parler que dans les livres. »

De retour de deux ans d'expédition à bord de la goélette Tara, les membres de l'expédition ont annoncé, fin octobre 2007, avoir constaté sur place plusieurs indices avérés des transformations en cours dans l'océan Glacial Arctique^[7] :

• le recul de la banquise : plus d'un million de km² perdus entre septembre 2005 et septembre 2007. La lisière de la glace ayant entre-temps reculé de 400 km ;
• une augmentation de la vitesse de la dérive transpolaire, allant du détroit de Béring au détroit de Fram, entre l'été 2006 et l'été 2007. Ce phénomène peut contribuer à l'accélération de diminution de la surface de la banquise ;
• une disparition progressive des glaces pluriannuelles au profit des glaces de l'année ;
• la présence accentuée de plaques de fonte à la surface de la banquise : elles couvrent désormais 50 % de sa surface en été ; ainsi qu'une augmentation de la pluviosité entre Groenland, Spitzberg et pôle nord géographique ;
• début septembre 2008, les deux passages mythiques de l'Arctique, celui du Nord-Ouest et celui du Nord-Est, se sont ouverts. Cette année, la banquise a atteint sa deuxième plus faible extension, juste devant 2007, et loin de 2005.

La perte de surface de la banquise serait actuellement de 500 000 km² par an. Compte-tenu de sa surface estivale, la banquise pourrait avoir complètement disparu en été d'ici quelques années à quelques dizaines d'années. Côté russe, seules les îles de la Terre du Nord restent prises par les glaces en 2007.

Conséquences sur le trafic maritime

La fonte des glaces polaires pourrait modifier très profondément le trafic maritime entre l'Europe, l'Asie et l'Amérique du Nord, et revoir drastiquement à la hausse l'intérêt géostratégique du Passage du Nord-Ouest et du Passage du Nord-Est, dégagés de la banquise sur une période estivale de plus en plus longue. Les passages par les eaux du nord permettraient de servir d'alternatives privilégiées (le chemin étant éventuellement plus court) pour joindre l'Europe du Nord et le Japon, par exemple sans passer pas le Canal de Suez (trajet le plus fréquent à l'heure actuelle), ou la Californie à l'Océan Atlantique sans passer par le Canal de Panama. Le contrôle des eaux par les deux pays souverains de la zone, à savoir la Russie et le Canada, est au cœur d'un débat animé par l'intérêt économique et stratégique majeur de ces voies d'eau.

Notes et références

Liens externes

• Tous les jours le graphique d'extension en km² de la banquise est mise à jour, The National Snow and Ice Data Center.

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