Les régions gelées de la planète, banquise, calottes glaciaires, glaciers et pergélisol ne cessent de fondre à cause du réchauffement climatique. Leur disparition met en péril l’approvisionnement en eau douce de milliards d’êtres humains, fragilise les écosystèmes, menace les infrastructures et augmente niveau des mers. Voyons quelle est (sera) l’étendue de ce phénomène planétaire et quels sont (seront) ses principaux effets.
Cryosphère une histoire de cycles
Sur la Terre l’eau est présente sous ses trois états : solide, liquide et gazeux.
C’est la phase liquide (océans, eaux terrestres de surface et souterraines) qui prédomine avec 98 % du total alors que phase solide en stocke 2 %(dans les régions polaires et en altitude), et la vapeur d’eau atmosphérique en brasse continûment 0,001 %. NB L’eau douce représente 3 % du total dont plus des deux tiers stockés dans les glaces
La quantité de la glace a varié au fil du temps comme en témoignent les traces que notre planète a gardé des glaciations anciennes : la glaciation de Pongola (à −2 900 Ma) ; l’Huronien (de −2 400 Ma à −2 100 Ma) ; le Cryogénien (de −720 Ma à −635 Ma) ; l’Andéen-Saharien, à l’Ordovicien (de −450 Ma à −420 Ma) ; la glaciation du Karoo, à la jonction Carbonifère – Permien (de −360 Ma à −260 Ma).
Plus récemment des glaciations dites quaternaires se se sont succédé de -2,6 Ma à – 12 ka avec une périodicité de l’ordre de 100.000 ans.
Si l’amplitude de chacun de ces épisodes n’est pas connue précisément on sait que la Terre a été presque entièrement couverte de glace (« Terre boule de neige ») à certaines périodes de son histoire : pendant le Cryogénien (720–635 Ma) et lors de glaciation huronienne (2,4–2,1 Ga).
Réciproquement, pendant l’ère du Mésozoïque (de -251 Ma à -65,5 Ma) la température moyenne était de 20°C (soit 5° de plus que le record de 2024) et la Terre a été quasi totalement dépourvue de surfaces de glace ou de neige permanente, y compris dans le régions polaires.
Cette rétrospective montre que les variations « naturelles » de la cryosphère se font sur un temps long
qui se compte en millier de siècles voire plus.
La cryosphère aujourd’hui
La cryosphère est constituée de l’ensemble des surfaces gelée de la planète de glace et de neige qui se présentent sous différentes formes :
Eau de mer congelée
On la trouve dans les banquises arctiques et antarctiques (dont les surfaces respectives varie avec les saisons ( de 4,2 à 14 millions de km² au Nord ; de 2 à 17 millions de km² au Sud
Eau douce gelée
Elle est située sur les continents : 1/ calottes glaciaires qui recouvrent 10 % de la surface des terres émergées (Antarctique 14 millions de km² et Groënland 1,7 millionsde km²). 2/ glaciers plus de 275.000 qui couvrent 700.000km². 3/ Pergélisol (sol gelé en permanence aussi appelé permafrost) situé en Alaska, au Canada et en Russie dont la surface est de 18 millions de km² soit un quart des terres émergées de l’hémisphère Nord 4/Neige et glaces saisonnières
La cryosphère fond
Depuis le début de l’Holocène, il y a environ 12 000 ans, la surface des glaces sur la Terre a varié en raison de facteurs naturels (volcanisme, changements lents de l’orbite de la Terre autour du Soleil, circulation thermohaline). Au cours des deux derniers siècles, la fonte de la cryosphère est due au réchauffement climatique causé par les émissions gaz à effets de serre (GES) dues l’activité humaine.
Sur les derniers 12 000 ans, les variations naturelles du (des) climat(s) ont toujours eu des effets variables selon les régions ou hémisphères. Il n’y a jamais eu un changement affectant tous les glaces du globe, contrairement à ces derniers 150 ans où toute la cryosphère est impactée.
Les observations des dernières décennies illustrent la vitesse de ces changements
Au cours des 40 dernières années, la surface de la banquise a diminué d’environ 12,8 % tous les dix ans soit une réduction de 40 % de sa superficie totale.
Depuis 20 ans, la calotte glaciaire du Groenland a fondu à un rythme de 280 Gt/an ; en Antarctique, la perte est de 160 Gt/an. L’ensemble des glaciers a fondu à un rythme de 220 Gt par an.
La température du pergélisol ne cesse d’augmenter depuis les années 1980. Ainsi sur le versant Nord de l’Alaska, elle a augmenté de 5,8 °C en trente ans ; Dans la région subarctique canadienne (Yellowknife), sa température moyenne se situe entre autour de -1 °C, température au dessus de laquelle le sol gelé commence à fondre.
Les effets du dégel de la cryosphère sont significatifs
Influence sur le climat
Diminution de l’albédo
La réduction de la couverture glaciaire du globe diminue d’autant son effet albédo, c’est à dire la part de rayonnement solaire qu’elle réfléchit ce qui entraîne une plus grande absorption d’énergie et une augmentation de la température. Cette rétroaction a pour effet d’accentuer la perturbation de la cryosphère : la fonte augmente l’accélération de la fonte !
Modification de la circulation thermohaline
La fonte de la banquise aux pôles relargue de grandes quantité d’eau douce en même temps qu’augmente la température des mers polaires ce qui impacte les courants océaniques dus au différences de température et de salinité (circulation thermohaline). Pour exemple : l’accumulation d’eaux froides et non salées à l’intérieur du Gulf Stream altère la circulation des eaux chaudes en profondeur et vers le sud aboutissant à une baisse des températures en Europe de l’Ouest.
Production de gaz à effet de serre
Le dégel du pergélisol provoque la libération de matières organiques dont la dégradation microbienne produit du dioxyde de carbone et du méthane. Cela augmente la quantité de gaz à effet de serre dans l’atmosphère et, ipso facto, cela accentue le réchauffement à la surface de la Terre .
Incidence sur les écosystèmes
Les espèces adaptées au froid et dépendantes de la neige ou de la glace migrent en altitude ou
vers les pôles au fur et à mesure que leur habitat disparaît. On observe aussi le déclin d’animaux comme la baleine boréale, le béluga, le caribou, le manchot Adélie, le morse, le narval, l’ours polaire…*
Parallèlement, on observe déjà une augmentation de la couverture végétale qui verdit la toundra arctique (la plus septentrionale) et une raréfaction de la végétation dans la toundra et la forêt boréales. Les espèces ligneuses devraient continuer de s’étendre pour couvrir 25 à 50 % de la toundra arctique d’ici 2050 ; la forêt boréale va progresser à sa limite nord et s elle va s’éclaircir à sa limite sud.
La fonte du pergélisol et la diminution de la couverture neigeuse affecteront le cycle de l’eau de l’Arctique par une intensification des précipitations entraînant l’assèchement des sols. Cela impactera la faune et la flore et augmentera les risques d’incendie.
Impacts sur les communautés humaines
Les populations vivant dans l’Arctique et en haute montagne sont déjà affectées par la fonte des glaces.
Eau et ressources économiques
C’est l’accès à l’eau qui pâtit en premier de la réduction de la cryosphère terrestre. Les glaciers et les calottes glaciaires stockent près de 70 % de l’eau douce de la planète. Ce sont des « châteaux d’eau » essentiels qui approvisionnent plus de 2 milliards de personnes en eau douce dans le monde. De plus, les bassins fluviaux dont les affluents naissent en montagne fournissent de l’eau douce à plus de la moitié de la population mondiale, en particulier dans la région formée par l’Himalaya, l’Hindou Koush et le plateau tibétain, connue sous le nom de «troisième pôle».
Les ressources alimentaires (agriculture, élevage, chasse, pêche) sont également affectées les évolutions hydrologiques causées par la fonte de la cryosphère. Par ailleurs, les modifications de la saisonnalité des flux d’eau ont des effets sur le fonctionnement des infrastructures hydroélectriques et, par suite, sur la production d’énergie.
La réduction de la cryosphère en haute montagne impacte l’activité touristique (ski, ski-alpinisme,..) dont la durée annuelle se contracte petit à petit depuis plusieurs décennies. Les techniques d’enneigement artificiel sont de plus en plus coûteuses et de moins moins efficaces avec le réchauffement de l’atmosphère. Plusieurs stations ont définitivement arrêté leurs activité liés à la pratique du ski (En France : L’Alpe du Grand Serre, Notre-Dame-de-Pré, Le Grand Puy, Le Tanet…).
Santé
La fonte de la cryosphère accroît les risques sanitaires. Ainsi les population autochtones des régiosn arctiques sont exposés à des maladies alimentaires. En Europe, la fontes des glaciers relargue des polluants qui s’y sont accumulées par voie aérienne, en particulier les biphényles polychlorés (BPC), le dichlorodiphényltrichloroéthane (DDT), les hydrocarbures aromatiques polycycliques (benzo[a]pyrène) et les métaux lourds (mercure).
La fonte du pergélisol libère des bactéries et des virus qu’il avait emprisonnés. En 2016, une épidémie soudaine a provoqué la mort de milliers de rennes, l’hospitalisation de 90 personnes et la mise en quarantaine de la population locale de la péninsule de Yamal au nord de la Sibérie: l’agent pathogène en cause (une bactérie de l’anthrax maladie du charbon) provenait de la carcasse d’un animal jusqu’alors séquestrée dans le permafrost. Plus généralement, ces sols gelés renferment aussi des bactéries qui pourraient être résistantes aux antibiotiques et des virus potentiellement infectieux (variole).
Infrastructures et mobilité
20 % du pergélisol arctique est menacé par un dégel brutal, ce qui entraînerait un affaissement du l’affaissement des terres dans l’Arctique et la déstabilisation des terrains en pente dans les régions de haute montagne ce qui endommage les bâtiments et les routes.
La fonte de la banquise depuis 20 ans a ouvert de nouvelles routes maritimes et l’augmentation du trafic. En 2011, 4 navires ont traversé le passage du nord-est. En 2018, 227 ont emprunté
le même itinéraire. Cette augmentation des activités de transport maritime accroît le risque d’introduction d’espèces invasives et de pollution indésirables.
Habitat et niveau de la mer
Actuellement, la fonte des glaciers et des calottes glaciaires prend part à l’augmentation du niveau des océans à un rythme de 0,77 mm/an pour le Groenland, 0,43 mm/an pour l’Antarctique et 0,61 mm/an pour les glaciers.
Selon que l’on se base sur les scenarii optimiste ou pessimiste du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) la fonte de la cryosphère contribue à une élévation de la mer de 20 à 50 cm d’ici à 2100
Pour mémoire près de 11 % de la population mondiale réside dans des zones côtières situées à moins de 10 mètres au-dessus du niveau de la mer
Patrimoine scientifique, culturel et spirituel
La cryosphère est la gardiennes de l’histoire de notre planète. Dans les glaces anciennes, de précieux enregistrements du passé de la Terre ont été conservés dans les glaces ancienne , ce qui en fait d’inestimables des archives de l’histoire de l’humanité, de l’environnement et du climat.
Pour les peuples autochtones des régions arctiques, d’Asie, d’Amérique latine, du Pacifique et d’Afrique de l’Est, les entendues glacées ont une forte signification culturelle et spirituelle. Elles sont souvent vénérées comme des espaces sacrés et la demeure de divinités.
Pour conclure
Selon le GIEC, la fonte de la cryosphère observée depuis plus d’un siècle est irréversible. Le déclin des glaces terrestre devrait se poursuivre dans presque toutes les régions du monde tout au long du XXIe siècle. C’est un enjeu majeur.
Les mesures d’adaptation doivent être mise en œuvre sans délai pour maintenir les équilibres écosystémiques et l’annulation des émissions des GES est urgente pour stabiliser la température à la surface de la planète.
Le principal défi tient la différence de longueur entre les horizons temporels des changement climatique et ceux sur lesquels se prennent les décisions politiques au niveau national et international. Pourtant les impacts du dérèglement climatique et de la fonte de la cryosphère touchent tous les secteurs socio-économiques (eau, alimentation, énergie) et ne connaissent pas les frontières physiques et culturelles. Cela impose une approche multilatérale gage de réponses internationales cohérentes et synergiques.
Cet article a été republié le 13/0825 sur la site Educavox https://www.educavox.fr/alaune/degel-de-la-cryosphere-chaud-devant
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Si nous y ajoutons les centaines de barrages du Tibet ( planifiées ou en cours) effectivement la guerre de l eau devient stratégique ( géo).
Quid de l émergence des prochaines pandémies ( Anthrax , autres bactéries et virus) ?
Merci pour cette projection et l’ état des lieux.
“Adaptation” va devenir le maître mot !
Bonjour Phlev, les recherches de début d’année confirment que les risques pathogènes du pergélisol dégelé sont réels mais nuancés. Outre l’anthrax de 2016, des scientifiques ont ressuscité des virus de 30 000 ans encore infectieux (pour les amibes actuellement). Ceci dit, les experts soulignent que nos défenses immunitaires ont évolué au contact de notre environnement microbien et donc que le risque principal concerne les populations arctiques relativement isolées (3,6 millions d’habitants).
Article, comme toujours bien documenté (excellent historique des glaciations…l’unité “Ma” est le million d’années, et non le milliard…).
Deux liens hyperactifs “Le cycle de l’eau” et “Océans” renvoient à des articles précédemment écrits par l’auteur.
J’ai beaucoup aimé la conclusion :
– enjeu géostratégique de l’eau qui est plus que jamais un élément essentiel de la vie sur Terre (claivoyance de René Dumont, agronome et pionnier de l’écologie politique…),
– émergence, probablement inéluctable, de prochaines pandémies.
En effet le multiples d’unités de mesures (temps, masse etc.) utilisent des lettres k pour les milliers, M pour les millions, G pour les milliards, T pour les milliers de milliards etc.
Historiquement la terre a connu des glaciations et réchauffements nombreux par le passé. Des espèces ont disparu brutalement de fait.
Ce qui change, c’est la vitesse d’accélération. Je parle des cinquantes degrés bientôt subis en France, de la désertification et des possibilités de réactions à financer, pour pallier les catastrophes et accompagner les évolutions.
Quand L’eau devient l’or du temps, les usines marées motrices et desalinisation sont stratégiquement.
Le sujet le plus important est celui de l’énergie l’été car les centrales nucléaires avec les canicules sont mises au ralenti pour moins réchauffer les cours d’eau.
Globalement un plan Marshall s’impose, d’autant plus efficace potentiellement avec des économies a trouver sur le budget du gouvernement, au niveau de vie digne de louis XIV, soyons conscients du coût journalier de ce train de vie.
Les politiques démographiques comme celles de la Chine et aussi celles des familles nombreuses sans parler de religions mériteraient aussi un zoom, pour apprécier les écarts selon les pays.
Le “plan Marshall” était un programme américain de dons et marginalement de prêts accordés aux États d’Europe pour aider à leur a reconstruction. Important : les prêts étaient assortis de la condition d’importer pour un montant équivalent d’équipements et de produits américains. Est ce un schéma vraisemblable quand les États-Unis ont arrêté leurs versements au Fonds vert des Nations unies etc…
Bonjour,
Merci pour cet article qui explique clairement la part majoritaire de l’homme sur la période actuelle de réchauffement climatique naturel.
Maintenant, j’aurais une question…
Actuellement, nous tentons de réduire nos gaz à effets de serre pour limiter notre impact et ces demandes sont percues majoritairement comme des contraintes. Cependant, la meilleure défense étant l’attaque, quelles genres d’actions/activités pourrait faire l’humanité non pas qui limiterait mais qui INVERSERAIT son impact (faire re-geler les glaciers…) ?
Quelqu’un s’est il déjà posé la question ?
Peut être y a t il aussi une opportunité de nouveaux modèles économiques qui seraient plus engageant pour les entreprises privées du monde entier ? (car je ne crois pas dans les plans forcés à la taille du globe…)
Bien à vous.
Pour diminuer la température il faut réduire l’effet de serre et donc abaisser la concentration de gaz a effet de serre, notamment celle CO2 qui a dépassé 420 ppm en 2024
Cela représente 900 milliards de tonnes en tout alors qu’actuellement la capacité mondiale de capture sont de 40-50 millions de tonnes par an : on vide l’océan avec petite cuillère
Pour mémoire la production annuelle de CO2 s’est élevée à 41,6 milliards de tonnes de CO2 en 2024, et la durée de séjour du CO2 dans l’atmosphère est d’environ 100 ans.
L’axe de rotation de la Terre est soumis à une dérive continuelle par rapport à la croûte terrestre.
Ce mouvement a entamé un revirement à la fin du vingtième siècle, bifurquant et accélérant soudainement vers l’est alors qu’auparavant l’axe évoluait vers le sud à une vitesse dix-sept fois moins élevée que celle mesurée sur la période 1995-2020.
La perte de glace des régions polaires constitue l’élément principal en mesure d’expliquer cette bifurcation.
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020GL092114
Au-delà de la réduction des émissions, des solutions technologiques d’adaptation émergent effectivement pour stabiliser directement la cryosphère. Des recherches récentes développent des systèmes de “stabilisation thermique” utilisant des tuyaux de refroidissement souterrains alimentés par énergie solaire pour préserver le pergélisol sous les infrastructures critiques. Cette approche testée en Suisse et en Sibérie pourrait réduire d’un facteur cinq les dommages aux infrastructures nordiques selon l’Institut climatique du Canada (https://institutadapt.ca/expertises/fonte-du-pergelisol-un-enjeu-critique-pour-les-infrastructures-nordiques/)
Un article toujours aussi bien argumenté avec des chiffres vertigineux s’agissant de la fonte des glaces due au réchauffement climatique. Des études scientifiques ont aussi révélé que la fonte des glaciers augmente l’activité sismique sur la Terre… Ces mêmes fontes de glaciers selon d’aitres études auraient provoqué des changements marqués dans l’axe de rotation de la Terre depuis les années 1990…
Il y a un phénomène qui ne figure pas dans l’article.
Sur terre, il y a deux zones froides, connues sous le nom de pôles, et une zone chaude, connue sous le nom d’équateur.
Il existe une sorte de stabilité du vent entre ces zones.
En éliminant les zones froides, les vents deviendront de plus en plus instables, ce qui entraînera des rafales à des vitesses très élevées dévastatrices.
En fait : c’est l’impact c’est un effet de l’impact de fonte des glaces les courants océaniques qui entraîne des modifications des vents, des gradients de température et de pression inter-hémisphériques. Cela se traduit par un déplacement vers le Sud de la ceinture de pluie tropicale sur la région de l’Atlantique jusqu’au Pacifique oriental ce qui affecte les moussons américaine et africaine sont fortement qui se déplacent vers le Sud.
https://www.lsce.ipsl.fr/impact-de-la-fonte-acceleree-des-calottes-de-glaces-sur-les-systemes-de-mousson/