Rivières atmosphériques en Antarctique

Les rivières atmosphériques (RA) antarctiques constituent une forme de phénomène météorologique extrême qui transporte chaleur et humidité depuis les subtropiques et/ou les moyennes latitudes de l’hémisphère Sud vers le continent antarctique.

À l’heure actuelle, les épisodes de RA ont généralement une influence positive sur le bilan de masse de la calotte glaciaire antarctique en produisant de fortes chutes de neige ; toutefois, ils provoquent également la fonte de la banquise et des zones côtières de la calotte glaciaire, ainsi que la déstabilisation des plates-formes de glace.

Dans cette revue, nous examinons la dynamique atmosphérique et les impacts des RA antarctiques tout au long de leur cycle de vie afin de mieux comprendre leur contribution nette au bilan de masse de la calotte glaciaire. Les RA se produisent dans des dipôles de pression de forte amplitude, et celles suffisamment intenses pour atteindre l’Antarctique se forment souvent au sein d’ondes de Rossby initiées par la convection tropicale. Les RA antarctiques sont des événements rares (environ trois jours par an et par site), mais elles ont été responsables de 50 à 70 % des épisodes de chutes de neige extrêmes en Antarctique de l’Est depuis les années 1980.

Cependant, elles peuvent également déclencher des épisodes étendus de fonte de surface, comme l’effondrement final de la plate-forme de glace Larsen A en 1995 et de Larsen B en 2002. Le changement climatique devrait entraîner un renforcement des RA, le réchauffement d’origine anthropique augmentant la quantité de vapeur d’eau dans l’atmosphère. Les recherches futures devront déterminer comment ces impacts du changement climatique modifieront les relations entre les RA antarctiques, le bilan de masse net de la calotte glaciaire et l’élévation future du niveau de la mer.

Figure: (a) Dynamique des rivières atmosphériques (RA) à différents niveaux, depuis la surface jusqu’à la basse et moyenne troposphère. Des sources d’humidité des moyennes latitudes sont transportées vers les latitudes polaires par une RA (flèche grise), entraînant une libération de chaleur latente associée à l’humidité de la RA. Lorsque cette libération de chaleur latente se produit, elle amplifie le courant-jet polaire (flèche blanche) ainsi que la cyclogenèse via des anomalies de vorticité potentielle (VP). (b) Dynamique méso-échelle en terrain montagneux, typiquement observée dans les régions côtières telles que la péninsule Antarctique, avec un accent sur les processus thermodynamiques. Les nuages de phase mixte le long de la côte au vent réchauffent la surface par le rayonnement infrarouge descendant (flèches rouges). Lorsque le flux d’air associé à la RA franchit un relief montagneux, il redescend et se réchauffe adiabatiquement, créant un vent de foehn sur le versant sous le vent. (c) Dynamique cyclonique (à l’échelle synoptique) illustrant la trajectoire du flux d’air de la RA, qui s’élève de manière isentropique dans le courant ascendant chaud (warm conveyor belt, flèches orange) au-dessus du front chaud, puis atteint l’anticyclone (zone de haute pression), ce qui conduit à l’intensification du cyclone. Les RA, par le transport vers les pôles de chaleur et d’humidité, modifient de manière substantielle la dynamique et la thermodynamique des régimes météorologiques antarctiques lorsqu’elles atteignent les régions froides, et parfois montagneuses, du littoral antarctique.

Auteurs: Wille, J.D., Favier, V., Gorodetskaya, I.V. et al., including Agosta C., Casado M. and Leroy-Dos Santos C.

Nature Reviews Earth & Environment, 6 (3), 178–192, https://doi.org/10.1038/s43017-024-00638-7, 2025.