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May 07, 2021
Contribution des calottes polaires du Groenland et de l’Antarctique au niveau des mers sur le prochain siècle

La fonte des calottes polaires du Groenland et de l’Antarctique s’accentue sous l’effet du réchauffement climatique, avec une perte de masse qui a été multipliée par six ces quarante dernières années. Les calottes polaires pourraient ainsi devenir très prochainement les principales responsables de l’élévation du niveau marin global. Tout récemment, des glaciologues, océanographes et climatologues de 13 pays ont travaillé conjointement pour réaliser de nouvelles projections sur le devenir des calottes polaires du Groenland et l’Antarctique dans le futur, dans le cadre du projet ISMIP6 (Ice Sheet Model Intercomparison Project for CMIP6).

Au LSCE, nous avons participé activement à cette collaboration internationale, notamment en réalisant les projections pour les calottes du Groenland et de l’Antarctique avec le modèle développé au laboratoire (GRISLI).

 
Contribution des calottes polaires du Groenland et de l’Antarctique au niveau des mers sur le prochain siècle

Contribution de la calotte polaire du Groenland (gauche) et de l’Antarctique (droite) pour le prochain siècle. Les courbes en couleur utilisent les scénarios climatiques élaborés à partir des sorties des modèles de climat de nouvelles génération CMIP6. Les courbes en gris sont pour les modèles CMIP5.

Nos résultats suggèrent une contribution du Groenland à la hausse du niveau marin de 3 à 16 cm pour la fin du siècle. Avec des expériences de sensibilité, nous avons pu montrer que les incertitudes sur ces projections étaient principalement liées au scénario climatique et à la fonte de surface associée, alors que le choix des paramètres lié à l’écoulement glaciaire a un impact relatif beaucoup plus faible.

L’incertitude est beaucoup plus grande pour l’Antarctique, puisque la contribution au niveau marin peut être négative (-5 cm) ou positive (jusqu’à 16 cm). Les pertes de masse sont généralement importantes, avec la disparition des plateformes de glace flottante dans les scénarios les plus chauds. Pourtant, l’augmentation des précipitations dans le futur peut partiellement compenser ces pertes de masse liées au réchauffement océanique. Comme pour le Groenland, le scénario climatique est responsable d’une grande partie de la diversité des projections. A cela vient s’ajouter une autre incertitude : la représentation des interactions calottes – océans dans les modèles numériques. Ces interactions sont complexes et sont représentées par des paramétrisations très faiblement contraintes. Les incertitudes relatives à ce processus pourraient être plus grandes que celles liées au scénario climatique.

Enfin, pour l’Antarctique comme pour le Groenland, la façon d’initialiser les modèles pourrait également être une source d’incertitude majeure. En effet, si les calottes polaires peuvent montrer des déstabilisations rapides, elles intègrent néanmoins les changements climatiques sur plusieurs dizaines de milliers d’années, ce qui rend difficile la définition d’un état initial fiable pour les projections futures.

De manière plus large, les résultats obtenus dans le cadre d’ISMIP6 ont été utilisés conjointement aux résultats d’un autre projet, GlacierMIP, pour construire un émulateur statistique de la contribution totale de la glace continentale (calottes polaires et glaciers) à la remontée future du niveau marin. Cet émulateur permet de quantifier plus précisément les incertitudes liées à ces contributions et de fournir des probabilités de la contribution des masses de glace continentale à l’élévation du niveau des mers d’ici à 2100. Ainsi, limiter le réchauffement climatique à 1,5 degré permettrait de diviser par deux la contribution des glaces continentales à l’élévation du niveau des mers, celle-ci passant ainsi de 25 à 13 cm. La moitié de cette contribution serait attribuable aux glaciers de montagne. Cependant, certains scénarios pessimistes, pour lesquels la contribution de la calotte Antarctique pourrait être multipliée par cinq, ne peuvent pas être exclus. Dans ce cas, même avec un réchauffement limité à 1,5 degré, la remontée du niveau des mers en 2100 dépasserait 50 cm.

Contacts: Aurélien Quiquet, Christophe Dumas

Références :

A. Quiquet, C. Dumas (2021): The GRISLI-LSCE contribution to the Ice Sheet Model Intercomparison Project for phase 6 of the Coupled Model Intercomparison Project (ISMIP6) -- Part 1: Projections of the Greenland ice sheet evolution by the end of the 21st century, The Cryosphere, 15, 1015--1030, doi:10.5194/tc-15-1015-2021.

A. Quiquet, C. Dumas (2021): The GRISLI-LSCE contribution to the Ice Sheet Model Intercomparison Project for phase 6 of the Coupled Model Intercomparison Project (ISMIP6) -- Part 2: Projections of the Antarctic ice sheet evolution by the end of the 21st century, The Cryosphere, 15, 1031--1052, doi:10.5194/tc-15-1031-2021.

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#260 - Last update : 05/17 2021
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