La hausse du niveau des océans a-t-elle été sous estimée par les modèles climatiques ?

D'après une nouvelle étude sur la calotte glaciaire du Groenland, un modèle climatique (E3SM v.2) aurait surestimé l'albédo, une propriété fondamentale de la glace qui impacte sa vitesse de fonte et donc la hausse du niveau des océans

L'importance de l'albédo

La part du rayonnement solaire renvoyée par une surface dépend des propriétés physiques de celle-ci, notamment de sa couleur. Plus la couleur d'un corps tire vers le blanc, plus son albédo sera élevé et donc plus celui-ci sera en clin à réfléchir la lumière qu'il reçoit. À l'inverse, plus celui-ci tire vers le noir, plus celui-ci sera en clin à absorber cette énergie lumineuse et donc à se réchauffer.

Pour réaliser des projections sur le climat futur de notre planète, les scientifiques ont besoin de représentations chiffrées du système terrestre, autrement dit, de modèles capables de définir précisément l'albédo de différentes surfaces présentes sur notre planète afin de prévoir leur tendance à se réchauffer ou alors à réfléchir les rayonnements solaires.

Une simplification courante, utilisée pour la plupart des modélisations du climat futur, est de partir du principe que les glaciers de montagne et les calottes glaciaires s'associent à une valeur d'albédo élevée, et surtout constante. En effet, ces surfaces sont considérées comme blanches et devraient donc réfléchir une large partie de l'énergie lumineuse qu'elles reçoivent.

Toutefois, la simplification utilisée pour les modélisations n'est pas forcément représentative de la réalité. En effet, en bordure de ces larges étendues, la glace est souvent grise car nue (sans neige) mais également parsemée de trous encore plus foncés, en général des lacs, voire maculée d'algues et de poussières. Ainsi, ces secteurs plus ou moins larges en fonction des régions ont un albédo bien moins important que la glace recouverte de neige aux alentours et se réchauffent donc plus vite.

Une erreur dans les modélisations

En partant de ce principe, des chercheurs du laboratoire Pr Charlie Zender à l'université de Californie se sont intéressés à un modèle appelé E3SM (Energy Exascale Earth System Model). D'après leurs résultats, la deuxième version (v.2) de ce modèle surestimait l'albédo de la glace d'environ 5%.

En recalculant ce paramètre à l'aide de données satellitaires recueillies sur la calotte glaciaire du Groenland, les auteurs de l'étude ont en effet constaté que la nouvelle version du modèle E3SM avait sous estimé la fonte des glaces dans cette région d'environ 6 milliards de tonnes par an, par rapport à l'ancienne version de ce même modèle.

Ce chiffre peut paraître dérisoire à première vue comparé à la hausse de 20cm constatée depuis un siècle mais il est important de considérer qu'il s'agit uniquement de l'écart lié à l'albédo du Groenland, la sous estimation promet donc d'être bien plus importante à l'échelle de la planète entière !

L'équipe de chercheurs prévoit donc d'étudier d'autres surfaces gelées de la planète, comme les glaciers des Andes et de l'Alaska afin de réaliser une évaluation plus globale de la surestimation des modèles climatiques comme E3SM v.2. Néanmoins, l'étude met également en évidence le fait que les propriétés physiques à petite échelle peuvent avoir d'importantes conséquences sur le climat mondial. Enfin, le travail des chercheurs permettra à terme aux modèles de mieux appréhender l'albédo réel des calottes glaciaires et glaciers, afin d'obtenir des estimations plus précises sur l'ampleur future de la montée des eaux dans le monde entier.