La Fonte Des Glaces Affecte La Gravité Terrestre

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Le niveau des océans est lié au climat. Pendant les périodes glaciaires, il est plus bas que son niveau actuel, parfois de plus de 100 m. Il connait, comme le climat, une période de stabilité d'environ 2 500 ans, jusqu'au XXe siècle. Deux phénomènes relient le climat au niveau de la mer. Le premier est la fonte d'une partie des glaces continentales (inlandsis polaires et glaciers de montagne), qui contribue pour environ 50 % de l'élévation actuelle. Le deuxième est l'effet de dilatation thermique de l'eau des océans sous l'effet de l'élévation de la température. Ces deux phénomènes sont très lents : ils mettent plusieurs siècles à réagir totalement à une élévation brutale de la température. Pour cette raison, il est considéré que le niveau de la mer commence à peine à réagir au réchauffement climatique et qu'il continuerait à augmenter pendant tout le troisième millénaire même si ce dernier pouvait être arrêté.

Le niveau moyen local de la mer (NMLM) est défini comme la hauteur de la mer par rapport à un point de référence sur terre, et en moyenne sur une période de temps suffisamment longue (un mois ou une année) pour que la valeur soit indépendante des fluctuations causées par les vagues et les marées. On doit également ajuster les variations du NMLM pour prendre en compte les mouvements verticaux de la Terre qui peuvent être du même ordre (quelques mm/an) que les changements du niveau de la mer. Certains mouvements de la surface terrestre se produisent à cause d'un ajustement isostatique du manteau terrestre dû à la fonte des inlandsis depuis la fin de la dernière glaciation : en effet, le poids d'un inlandsis fait baisser la terre sous-jacente et quand la glace fond, la terre remonte ou « rebondit » (rebond post-glaciaire). La pression atmosphérique, les courants océaniques et la force de Coriolis ainsi que les changements de température des océans (et donc de volume) peuvent aussi affecter le NMLM.

Une troisième catégorie d'information est fournie par la gravimétrie spatiale. Cette méthode consiste à déterminer la répartition de la masse sur la planète grâce à des satellites équipés pour mesurer d'infimes imperfections de leur orbite : celle-ci suivrait parfaitement les lois de Kepler si la répartition de masse était homogène, les écarts par rapport à ces lois permettent de déterminer les inhomogénéités. La mission Gravity Recovery and Climate Experiment a commencé en 2002, et de nouveaux satellites ont pris la suite en 2018. Ces satellites mesurent aussi bien l'augmentation de la masse des océans, que la diminution équivalente sur les continents, là où les calottes glaciaires se sont amincies. Ces données ont l'intérêt de fournir un premier niveau de séparation des contributions : comme il s'agit d'une mesure de masse, elle est insensible à la dilatation thermique, mais additionne les contributions de la fonte des glaces continentales et des autres effets barystatiques (épuisement des aquifères notamment). Sur la période 2006-2015, les données de la mission GRACE confirment que 60 % de l'augmentation du niveau des océans est attribuable à une augmentation de leur masse[71].

La fonte des glaces flottantes (barrières de glace et banquises) ne modifie pas le niveau de la mer. En effet, en vertu du principe d'Archimède, elles occupent sous la ligne de flottaison un volume identique à celui issu de leur fonte. C'est donc la fonte des masses de glace présentes sur les continents qui doit être prise en compte[75],[83].

Dans une étude parue lundi dans les Compte-rendus de l'Académie américaine des sciences (PNAS), des chercheurs ont recalculé la perte de glaces depuis 1972. Il en ressort que le rythme s'est fortement accéléré, la disparition des glaciers est six fois plus rapide qu'il y a 30 ans: " Quand on regarde sur plusieurs décennies, il vaut mieux s'asseoir sur sa chaise avant de regarder les résultats, parce que ça fait un petit peu peur de voir à quelle vitesse ça change", confie le glaciologue français Eric Rignot, à l'Université de Californie à Irvine, coauteur de l'étude avec des collègues en Californie, à Grenoble, Utrecht et Copenhague. Il ajoute: "C'est aussi quelque chose qui affecte les quatre coins du Groenland, pas juste les parties plus chaudes au Sud".

Une seconde technique consiste, depuis 2002 grâce à des satellites de la Nasa, à mesurer les variations de gravité terrestre: les montagnes ne bougeant (presque) pas, ce sont les mouvements et transformations de l'eau qui les expliquent.

A travers le monde, l'écoulement des fontes nivales représente une grande partie du mouvement global de l'eau. Dans les climats plus froids, l'écoulement du printemps et le courant des rivières sont provoqués par la fonte des neiges et des glaces. De plus les inondations, la fonte de neige rapide peuvent provoquer des glissements de terrains et des coulées boueuses.

Une bonne manière de comprendre comment la fonte nivale affecte le courant des rivières est de regarder le schéma hydrographique ci-dessous, qui montre le courant moyen journalier (moyenne du courant pour chaque jour) pour 4 ans pour la North Fork American River à North Fork Dam en Californie, USA. Les hauts pics dans le graphique sont principalement le résultat des fontes nivales. On constate que la moyenne journalière minimum du courant était de 1 200 pied cube par seconde en mars 2000, alors qu'en août, après la fonte complète des neiges, les courants étaient moindres, allant de 55 à 75 pied cube par seconde.

L'écoulement des fontes nivales varie d'une saison à l'autre et d'une année à l'autre. Comparez les hauts pics des courants pour l'année 2000 avec les plus faibles courants pour 2001. Il semblerait qu'une sévère sécheresse ait touché cette région de Californie en 2001. Le manque d'eau stocké sous forme de névés en hiver peut diminuer la quantité d'eau disponible le reste de l'année. Ceci peut avoir un effet sur la quantité d'eau dans les réservoirs en aval, ce qui, à son tour, peut affecter la quantité d'eau disponible pour l'irrigation et la distribution d'eau pour l'homme.

C'est l'une des grandes mises en garde du GIEC : en raison du réchauffement de la planète, le niveau des mers et des océans va grimper. Cette élévation est directement liée à la fonte des glaces, elle-même alimentée par l'augmentation des températures à l'échelle mondiale.

Les activités humaines d'extraction massive de ressources et la combustiond'énergies fossiles ont entraîné un réchauffement de la planète à un rythmealarmant. Les calottes glaciaires ont considérablement fondu, et le niveaudes eaux continue à s'élever rapidement. Si vous pensiez que la fonte desglaces de l'Antarctique était notre plus gros problème en matièred'élévation du niveau de la mer, vous ne seriez pas seul. Les médias nousbombardent d'images de glaciers s'écroulant, d'icebergs solitaires etd'animaux sauvages en souffrance afin de dépeindre la crise climatique etson impact sur la hausse du niveau des mers. Bien que l'Antarctique soitmanifestement bien en train de fondre, le plus gros problème se situe enréalité bien plus au nord.

Comme la variation de l'excentricité de l'orbite terrestre change la distance moyenne Terre - Soleil, c'est le seul de ces trois cycles astronomiques qui affecte directement l'intensité du rayonnement solaire. Les deux autres cycles affectent que la distribution de la chaleur, par rapport à la latitude, ou par rapport aux saisons. Malgré le fait que la variation d'excentricité de l'orbite terrestre ne produit qu'une variation de seulement 10 % de l'énergie solaire, ce cycle demeure le principal contrôle du climat. Ce sont d'autres paramètres climatiques, comme l'albédo des surfaces terrestres, qui amplifient les tendances climatiques imposées les cycles astronomiques, à la hausse comme à la baisse.

Le cycle de variation de l'inclinaison de l'axe de rotation terrestre affecte la distribution de la reçue sur Terre, mais sa distribution. Lorsque l'axe de rotation terrestre devient moins incliné, la chaleur solaire se concentre autour de l'équateur. Lorsque l'axe de rotation terrestre devient plus incliné, cela favorise une meilleure distribution de la chaleur solaire dans les hautes latitudes. Le cycle de variation de l'inclinaison de l'axe de rotation terrestre cause un refroidissement périodique dans les régions polaires, là où une glaciation peut s'amorcer. 2b1af7f3a8