Pourquoi les calottes polaires fondent-elles ?

Les calottes polaires sont de vastes masses de glace posées sur les terres du Groenland et de l’Antarctique. Elles fondent principalement parce que le réchauffement climatique, provoqué par l’augmentation des gaz à effet de serre dans l’atmosphère, élève les températures de l’air et des océans. Cette hausse de chaleur accélère la perte de glace, même si son ampleur et ses mécanismes diffèrent entre l’Arctique et l’Antarctique.

Une atmosphère plus chaude

Les gaz à effet de serre, notamment le dioxyde de carbone, retiennent une partie du rayonnement infrarouge que la Terre renvoie vers l’espace. L’accumulation de ces gaz renforce ainsi l’effet de serre naturel et entraîne une hausse de la température moyenne mondiale. Sur les calottes, l’air plus chaud favorise la fonte de la neige et de la glace en surface, particulièrement au Groenland. Lorsque la neige fond, elle laisse parfois apparaître une glace plus sombre ou des zones rocheuses, qui réfléchissent moins la lumière solaire. La surface absorbe alors davantage d’énergie, ce qui peut amplifier localement la fonte : c’est une rétroaction liée à la diminution de l’albédo.

Le rôle des océans et des plateformes de glace

Le réchauffement ne vient pas seulement de l’atmosphère. Les océans absorbent une grande partie de l’excès de chaleur et peuvent transmettre cette énergie aux marges des calottes, surtout en Antarctique. Des eaux relativement chaudes peuvent faire fondre par dessous les plateformes de glace flottantes, qui prolongent les glaciers continentaux au-dessus de la mer. Leur amincissement réduit leur effet de retenue sur les glaciers situés en amont. Ceux-ci peuvent alors s’écouler plus rapidement vers l’océan, où leur glace contribue à l’élévation du niveau marin lorsqu’elle provient des terres émergées. Les courants et les vents modifient la circulation de l’eau autour de l’Antarctique et peuvent donc accentuer ou ralentir cette perte de glace, mais ils ne remplacent pas le réchauffement climatique comme cause principale.

Calotte, glacier et banquise : des effets différents

Il est important de distinguer les calottes polaires de la banquise. La banquise est de l’eau de mer gelée : lorsqu’elle fond, elle ne fait pas directement monter le niveau des océans, car elle flottait déjà. Elle joue toutefois un rôle climatique important en réfléchissant la lumière solaire et en limitant les échanges de chaleur entre l’océan et l’atmosphère. Les calottes, au contraire, sont constituées de glace formée sur les continents. Leur fonte de surface et l’écoulement de leurs glaciers vers la mer ajoutent de l’eau aux océans et contribuent donc directement à leur élévation. La perte de masse d’une calotte dépend du bilan entre les apports de neige et les pertes dues à la fonte, à l’écoulement des glaciers et au détachement d’icebergs.

Des conséquences mondiales

La fonte des calottes du Groenland et de l’Antarctique contribue à l’élévation du niveau des mers, ce qui accroît les risques d’inondation et d’érosion dans de nombreuses régions côtières. L’eau douce libérée par la fonte modifie aussi les conditions de vie des écosystèmes polaires. La diminution de la banquise, même si elle n’est pas elle-même une calotte continentale, réduit les habitats de nombreuses espèces arctiques et perturbe les réseaux alimentaires marins. Ainsi, le réchauffement dû aux gaz à effet de serre agit à la fois directement, en accélérant la fonte, et indirectement, en réchauffant les océans et en déclenchant des rétroactions qui fragilisent davantage les glaces polaires.