Les rivières atmosphériques frappent plus souvent l’Arctique et font de plus en plus fondre sa banquise

Rivières atmosphériquesces longs et puissants courants d’humidité dans le ciel, sont de plus en plus fréquents dans l’Arctique, et ils contribuent à rétrécissement dramatique de la couverture de glace de mer de l’Arctique.

Bien que moins de glace puisse avoir certains avantages – cela permettre plus d’expédition en hiver et l’accès aux minéraux – la perte de glace de mer aussi contribue au réchauffement climatique et à tempêtes extrêmes qui causent des dommages économiques bien au-delà de l’Arctique.

je suis un scientifique de l’atmosphère. Dans un nouvelle étude des mers de Barents-Kara et de l’Arctique central voisin, publié le 6 février 2023 dans Nature Climate Change, mes collègues et moi avons constaté que ces tempêtes atteignaient cette région plus souvent et étaient responsables de plus d’un tiers de la mer au début de l’hiver de la région. déclin des glaces depuis 1979.

Rivières atmosphériques plus fréquentes

Au début de l’hiver, la température dans la majeure partie de l’Arctique est bien en dessous de zéro et les journées sont généralement sombres. La banquise devrait croître et s’étendant sur une zone plus large. Pourtant, la superficie totale de la banquise arctique a tombé de façon spectaculaire au cours des dernières décennies.

Une partie de la raison est que les rivières atmosphériques ont pénétré dans la région plus souvent au cours des dernières décennies.

Rivières atmosphériques tirent leur nom du fait qu’ils sont essentiellement de longs fleuves de vapeur d’eau dans le ciel. Ils transporter de la chaleur et de l’eau des océans subtropicaux aux latitudes moyennes et au-delà. Californie et Nouvelle-Zélande les deux ont vu des précipitations extrêmes provenant de plusieurs rivières atmosphériques en janvier 2023. Ces tempêtes entraînent également l’essentiel de l’humidité atteignant l’Arctique.

L’air chaud peut retenir plus de vapeur d’eau. Alors que la planète et l’Arctique les rivières atmosphériques chaudes et autres tempêtes transportant beaucoup d’humidité peuvent devenir plus courantes, y compris dans les régions plus froides comme l’Arctique.

Quand les rivières atmosphériques traversent glace de mer nouvellement formée, leur chaleur et leurs précipitations peuvent faire fondre la mince et fragile couverture de glace. La glace commencera à repousser assez rapidement, mais des pénétrations épisodiques dans les rivières atmosphériques peuvent facilement la faire fondre à nouveau. La fréquence croissante de ces tempêtes signifie qu’il faut plus de temps pour qu’une couverture de glace stable s’établisse.

En conséquence, la glace de mer ne se propage pas dans la mesure où la température hivernale froide le permettrait normalement, laissant plus d’eau océanique ouvert plus longtemps pour libérer de l’énergie calorifique.

Comment les rivières atmosphériques font fondre la glace de mer

Les rivières atmosphériques affectent la fonte des glaces de mer de deux manières principales.

Plus de précipitations sont tomber comme la pluie. Mais une plus grande influence sur la perte de glace implique vapeur d’eau dans l’atmosphère. Lorsque la vapeur d’eau se transforme en pluie, le processus libère beaucoup de chaleur, ce qui réchauffe l’atmosphère. La vapeur d’eau a également un effet de serre qui empêche la chaleur de s’échapper dans l’espace. Avec l’effet des nuages, ils rendent l’atmosphère beaucoup plus chaude que la banquise.

Les scientifiques savent depuis des années que la chaleur des fort transport d’humidité pourrait faire fondre la banquise, mais personne ne savait dans quelle mesure. C’est parce qu’il est presque impossible d’installer des instruments sur la glace sauvage pour effectuer une observation à long terme des échanges d’énergie.

Nous l’avons regardé d’une manière différente. Nous avons pu établir un lien statistique entre la quantité de glace perdue et le nombre moyen de rivières atmosphériques qui sont arrivées. Dans les mers de Barents-Kara et le centre de l’Arctique, le quadrant arctique avec l’activité fluviale la plus atmosphérique, nous avons constaté qu’environ 34 % de la fonte des glaces de 1979 à 2021 peut être attribuée à la fréquence accrue des rivières atmosphériques.

D’autres études ont décrit des augmentations des rivières atmosphériques affectant la perte de glace sur Antarctique, Groenland et à travers l’Arctique pendant la période de faible glace presque record hiver 2016-2017.

Le réchauffement anthropique – augmentation de la température causée par les activités humaines telles que la combustion de combustibles fossiles – est une raison clé pour l’augmentation des rivières atmosphériques. Nous avons également remarqué une certaine influence de la variabilité naturelle dans le Pacifique tropical, mais des études ont montré que le forçage anthropique est susceptibles de submerger l’influence de la variabilité naturelle d’ici le milieu du XXIe siècle.

Nos recherches antérieures ont suggéré qu’après le milieu de ce siècle, lorsque les températures sont plus chaudes, à peu près chaque partie des régions polaires devrait voir une augmentation substantielle des rivières atmosphériques.

Ce que le déclin de la banquise signifie pour les humains

Comme à peu près tout, la perte de glace de mer a des effets à la fois mauvais et bons.

Plus d’eau libre peut permettre une navigation plus directe, de sorte que les navires pourraient naviguer de l’Europe du Nord vers l’Amérique du Nord et l’Asie de l’Est via l’Arctique, ce qui serait beaucoup moins cher. Ça peut aussi accroître l’accès aux ressources naturelles, y compris le pétrole, le gaz naturel et les minerais cruciaux pour la production d’énergie propre.

Bien sûr, les rivières atmosphériques sont également accompagnées de vent fort, ce qui peut signifier des tempêtes de vent plus dangereuses pour la navigation et l’érosion des zones côtières. Pour certaines espèces sauvages, les effets seraient désastreux. Les ours polaires, par exemple, dépendent de la banquise pour chasser les phoques. La perte de glace de mer contribue également au changement climatique. La glace de mer se reflète l’énergie entrante dans l’espace. Sans elle, les océans sombres absorbent plus de 90 % de cette énergie, ce qui provoque le réchauffement des océans, avec de vastes implications.

Selon la dernière évaluation mondiale publiée par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat, l’Arctique pourrait être presque entièrement libre de glace en été vers le milieu de ce siècle. Cela signifie une glace mince et fragile sur presque toute la région au début de l’hiver qui serait susceptible d’augmenter les tempêtes.