(photo ESA)
La banquise arctique, soupçonnée d'être un indicateur très sensible du climat global, fait l'objet de nombreuses observations et de nombreux calculs afin de déterminer son évolution.
terminologie
On trouve sur le site du NSIDC (véritable Bible de la banquise et de la glace) la définition des termes employés lorsque l'on parle de glace de mer ou banquise.
Les mesures d'étendue de glace, en 2D donc, sont réalisées via les satellites par la méthode universelle du Remote sensing dans le domaine des micro-ondes.
Pour plus d'infos sur cette méthode on lira ceci.
A partir de cette méthode et des algorithmes (comme ici ou ici) qui l'utilisent, on détermine deux types d'étendue:
- l'extent qui concerne la surface totale couverte par plus de 15% de glace
- l'area qui concerne la surface totale couverte par 100% de glace (somme des surfaces pondérées par la concentration de glace)
la concentration représente le pourcentage de glace d'une surface donnée.
Les valeurs d'extent sont généralement plus précises car elles prennent en compte tout ce qui est supérieur à un seuil donné alors que les valeurs d'area résultent d'un calcul pour chaque maille de la grille étudiée.
Néanmoins nous utilisons ici cette area car elle a le mérite de raisonner en glace pure.
évolution de l'area depuis 1988.
Le minimum de fonte (ici la moyenne de l'area pour septembre) est la valeur qui intègre l'histoire climatique à court et moyen termes de la banquise.
C'est donc un paramètre très important.
Ci-dessous l'évolution depuis deux décennies de ce minimum.
On constate une baisse de fond, plus ou moins linéaire, dont la valeur annuelle présente un écart type, significatif, de 0.7M km2 pour une valeur moyenne de 4.3Mkm2.
Cet écart type permet par ailleurs de relativiser les appréciations que l'on peut faire d'une année par rapport à l'autre mais il permet aussi de trier l'évènement exceptionnel comme la hausse en 1995-1996 et la baisse, bien connue, de 2006 à 2007.
Ce graphe permet également d'illustrer le discours de certains climatologues qui parlent, après le minimum historique de 2007, d'un recouvrement partiel de la banquise.
En effet on discerne que si 2009 est supérieur à 2007, il n'a toutefois pas retrouvé, non seulement le niveau de 2006, mais aussi le niveau de la tendance linéaire de la période 1988-2006.
Dans ce contexte, on ne pourra envisager un recouvrement plus définitif que si 2010 et 2011 sont nettement au dessus de cette tendance (à plus d'un écart type).
Actuellement, l'extent (nous n'avons pas les chiffres de l'area au jour le jour) est inférieure à la normale.
Cependant, l'évolution des années passées montre que cela ne signifie pas grand-chose pour le reste de la saison de fonte et donc pour le minimum.
Exemple, l'évolution comparée des banquises des années passées par IJIS , montre que le niveau de 2006, presque identique au niveau actuel mais inférieur à celui de 2007, a évolué vers un minimum bien supérieur au minimum de 2007.
mesure de l'épaisseur (ou du volume)
La mesure de la surface de banquise est importante puisqu'elle constitue un indicateur de l'évolution climatique arctique.
De plus, la glace qui recouvre l'eau libre présente un albédo bien supérieur à cette dernière et empêche, en outre, les transferts de chaleur et de matière entre l'océan et l'atmosphère.
On conçoit donc que l'étendue totale couverte par la glace ait un rôle important dans les rétroactions climatiques locales et donc dans l'évolution climatique de la région.
L'épaisseur moyenne de la couche de glace n'intervient que peu, directement, dans ces rétroactions.
Par contre on conçoit également qu'une glace plus fine et/ou moins âgée, soit plus vulnérable, non seulement à la fonte directe, mais aussi à la dislocation par les tempêtes ou simplement les vents.
C'est donc un paramètre à part entière de la vulnérabilité de la glace formée en hiver et même de la glace pluri-annuelle.
Ce n'est pas un paramètre "de secours", comme on peut l'insinuer de ci de là lorsque l'extent reprend de la vigueur, mais bien un paramètre d'aide à la prévision.
méthodes de détermination de l'épaisseur
Nous n'insisterons pas sur les différentes méthodes de détermination de l'épaisseur.
Il y a deux grandes classes cependant.
La première concerne les mesures in situ, par conductivité, sous marins ou avions.
La deuxième les mesures à grande distance par satellite.
Cette dernière se subdivise en 2 sous-classes:
La première concerne les mesures "directes" par altimétrie (déduction de l'épaisseur par mesure de la hauteur surnageante).
IceSat, effectue ces mesures par Laser.
Il est actuellement hors d'usage et doit être remplacé en 2015 par IceSat2.
Selon en gros le même principe (Radar interférométrique au lieu du Laser) CryoSat-2 vient d'être lancé et fournira des résultats d'ici quelques mois. vidéo
Ce donc sont là des mesures directes qui se heurtent à quelques difficultés comme la présence de neige sur la glace.
La seconde sous-classe concerne les déterminations d'épaisseur à l'aide des mesures satellitaires de concentration de glace (plus autres paramètres atmosphériques et océaniques) et d'un modèle.
Il y a deux modèles principaux en activité actuellement.
Le premier, révélé au grand jour par le site sceptique WUWT, est le PIPS2.0.
Il s'agit d'un modèle de 1996 développé par l'US Navy.
Il est en cours de remplacement par le PIPS3.0 qui utilise une version plus élaborée de modèle de banquise, le CICE.
La version PIPS actuellement en service ne semble donc pas comporter de modèle de banquise très développé (voire pas du tout).
Au contraire du PIOMAS, développé par l'université de Washington et qui utilise un modèle de glace de mer apparemment beaucoup plus élaboré, le POIM.
On peut donc dire sans trop s'avancer que PIPS3.0 ressemblera à PIOMAS ou au moins soutiendra la comparaison en terme de complexité.
Ces deux modèles donnent des résultats fondamentalement différents puisque l'on annonce une progression du volume de glace de 25% depuis 2007, pour le PIPS, tandis que PIOMAS indique une stagnation ou même une légère baisse de l'anomalie de ce même volume.
Evidemment, nous ne sommes pas spécialistes de la chose et il n'est pas possible de statuer de façon définitive ici.
Nous avons donc posé la question au NSIDC et voici, in extenso, leur réponse:
"Thank you for contacting NSIDC. Walt Meier, one of our sea ice scientists provided some thoughts which I will sum up along with a few other points
from talking with other scientists here at NSIDC:
Unfortunately, there are no continuous, Arctic-wide measurements of sea ice volume/thickness which is why models are used to estimate volume/thickness. Sea ice extent on the other hand is derived
from remotely sensed data from satellites.
The PIPS model is an operational model, and is designed to forecast the ice a few days into the future (for navy submarine use, etc). It is not proper to use it to study year to year
changes. PIPS, is known to be not terribly useful for sea ice other than perhaps motion; definitely not thickness.
Our assessment at ( http://nsidc.org/arcticseaicenews/) is based on (1) the ice age fields we get
from data from our colleagues, Charles Fowler and James Maslanik, Colorado Center for Astrodynamics Research, University of Colorado Boulder, (2) models better suited to tracking thickness year
to year, such as the University of Washington, PIOMAS model we've discussed in the past couple articles, and (3) consultation with operational ice centers that have very high quality data and
human expertise at assessing the state of the sea ice. The PIOMAS model is looking back in time and estimating what the volume was in order to monitor trends. It has the benefit of "hindsight"
and can incorporate actual recorded measurements (weather, satellite data etc.) that by nature are not available to make a forecasts. The most recent update of the PIOMAS model looks to be May
30th.
Let me know if you have any more questions or need more information.
Regards,
Kara Gergely
NSIDC User Services"
Il semble très clair, pour le NSIDC, que les résultats du PIPS, concernant l'épaisseur, ne sont pas à prendre en considération.
Nous faisons confiance, ici, en général, à cet organisme, bien que ses prévisions en terme de minimum estival soient quelquefois non vérifiées.
En conclusion, il nous semble que, si la vulnérabilité de la banquise arctique à la fonte est encore pleinement présente, on ne peut raisonnablement faire de pronostics précis pour la surface estivale qui dépend beaucoup des conditions climatiques locales.
Cependant, en toute logique, la surface de la banquise 2010 devrait être inférieure à celle de 2006, à conditions atmosphériques égales, et se placer dans le trio 2007-2008-2009.
Nous verrons bien...
