“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 415 — #438
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10. Des climats du passé aux climats du futur
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les précipitations qui servent à calculer l’ablation et l’accumulation neigeuse.
L’ablation est généralement déterminée à partir d’une loi empirique qui relie
le nombre de degrés-jours-positifs (i.e. intégrale des températures positives)
au taux de fonte de la neige et de la glace, ce qui permet de rendre compte des
variations d’albédo entre la neige et la glace. Le problème de cette formulation
empirique est qu’elle n’est validée que sur un des quelques glaciers groenlandais pour le climat actuel. L’un des problèmes posés par ce type d’approche
est la différence de résolution entre les modèles climatiques et les modèles de
calottes. En particulier, le taux de précipitation étant fortement dépendant de
la topographie, un certain nombre d’hypothèses doivent être faites sur la dépendance de la précipitation avec l’altitude lors de l’interpolation des champs
de précipitation à la résolution du modèle de glace. Le bilan de masse déduit
de ce type de méthode est généralement plus incertain que celui obtenu avec
les modèles régionaux. Néanmoins, ces modèles sont les seuls à représenter la
dynamique de la glace, en calculant explicitement les champs de vitesse et de
température dans la glace, ce qui leur permet de simuler le glissement basal,
c’est-à-dire le glissement de la glace sur le lit rocheux lorsque la température de
la glace est au point de fusion. Cependant, les chercheurs rencontrent encore
de nombreuses difficultés pour représenter certains processus, en particulier
ceux qui se produisent à la base de la calotte ou encore à l’interface glace-océan
où de faibles perturbations semblent pouvoir déclencher de fortes instabilités,
qui peuvent se propager jusqu’à un millier de kilomètres en amont, et conduire
à une déstabilisation de l’ensemble de la calotte. De tels événements sont à
prendre en compte dans les simulations. Néanmoins, l’étude de l’impact des
processus de petite échelle (c’est-à-dire ceux qui se produisent sur une dizaine
de kilomètres) sur les processus de grande échelle (déstabilisation de la calotte,
comme cela s’est déjà produit à maintes reprises dans le passé) n’en est encore
qu’à ses balbutiements. Des observations récentes remettent en cause l’échelle
de temps caractéristique de la réponse des calottes polaires aux changements
climatiques. Jusqu’à présent, celle-ci était considérée comme étant de l’ordre
du millénaire. Or, récemment, des études ont mis en évidence un accroissement de l’écoulement des glaciers émissaires, suggérant que ceux-ci pouvaient
répondre beaucoup plus rapidement que prévu à des variations des conditions
atmosphériques et océaniques, rendant possible dans un futur plus ou moins
éloigné un effondrement de la nappe glaciaire qui les alimentent. Néanmoins,
les lois physiques qui régissent l’écoulement de ce type de glaciers sont encore mal connues et l’impact des variations rapides engendrées reste très mal
contraint. Les observations récentes effectuées au-dessus du Groenland et de
l’Antarctique par télédétection devraient permettre d’affiner les simulations
numériques et donc d’améliorer la pertinence des futurs modèles de prévision.
10.4.1.7 Le niveau des mers
Nous avons vu, dans la première partie de ce chapitre, qu’à l’échelle de
quelques dizaines d’années, les causes principales des variations du niveau
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10. Des climats du passé aux climats du futur
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les précipitations qui servent à calculer l’ablation et l’accumulation neigeuse.
L’ablation est généralement déterminée à partir d’une loi empirique qui relie
le nombre de degrés-jours-positifs (i.e. intégrale des températures positives)
au taux de fonte de la neige et de la glace, ce qui permet de rendre compte des
variations d’albédo entre la neige et la glace. Le problème de cette formulation
empirique est qu’elle n’est validée que sur un des quelques glaciers groenlandais pour le climat actuel. L’un des problèmes posés par ce type d’approche
est la différence de résolution entre les modèles climatiques et les modèles de
calottes. En particulier, le taux de précipitation étant fortement dépendant de
la topographie, un certain nombre d’hypothèses doivent être faites sur la dépendance de la précipitation avec l’altitude lors de l’interpolation des champs
de précipitation à la résolution du modèle de glace. Le bilan de masse déduit
de ce type de méthode est généralement plus incertain que celui obtenu avec
les modèles régionaux. Néanmoins, ces modèles sont les seuls à représenter la
dynamique de la glace, en calculant explicitement les champs de vitesse et de
température dans la glace, ce qui leur permet de simuler le glissement basal,
c’est-à-dire le glissement de la glace sur le lit rocheux lorsque la température de
la glace est au point de fusion. Cependant, les chercheurs rencontrent encore
de nombreuses difficultés pour représenter certains processus, en particulier
ceux qui se produisent à la base de la calotte ou encore à l’interface glace-océan
où de faibles perturbations semblent pouvoir déclencher de fortes instabilités,
qui peuvent se propager jusqu’à un millier de kilomètres en amont, et conduire
à une déstabilisation de l’ensemble de la calotte. De tels événements sont à
prendre en compte dans les simulations. Néanmoins, l’étude de l’impact des
processus de petite échelle (c’est-à-dire ceux qui se produisent sur une dizaine
de kilomètres) sur les processus de grande échelle (déstabilisation de la calotte,
comme cela s’est déjà produit à maintes reprises dans le passé) n’en est encore
qu’à ses balbutiements. Des observations récentes remettent en cause l’échelle
de temps caractéristique de la réponse des calottes polaires aux changements
climatiques. Jusqu’à présent, celle-ci était considérée comme étant de l’ordre
du millénaire. Or, récemment, des études ont mis en évidence un accroissement de l’écoulement des glaciers émissaires, suggérant que ceux-ci pouvaient
répondre beaucoup plus rapidement que prévu à des variations des conditions
atmosphériques et océaniques, rendant possible dans un futur plus ou moins
éloigné un effondrement de la nappe glaciaire qui les alimentent. Néanmoins,
les lois physiques qui régissent l’écoulement de ce type de glaciers sont encore mal connues et l’impact des variations rapides engendrées reste très mal
contraint. Les observations récentes effectuées au-dessus du Groenland et de
l’Antarctique par télédétection devraient permettre d’affiner les simulations
numériques et donc d’améliorer la pertinence des futurs modèles de prévision.
10.4.1.7 Le niveau des mers
Nous avons vu, dans la première partie de ce chapitre, qu’à l’échelle de
quelques dizaines d’années, les causes principales des variations du niveau