Contribuant désormais à plus de 20 % de la hausse du niveau de la mer, la fonte des glaciers de la planète, provoquée par le réchauffement climatique, s’est encore accélérée ces vingt dernières années, selon une étude publiée dans le magazine Nature. Alors que la Terre a déjà gagné plus de 1°C depuis le début de l’ère pré-industrielle, les glaciers, de l’Himalaya aux Andes en passant par les Alpes, sont déjà au régime minceur depuis le milieu du XXe siècle.
Pour la première fois, des chercheurs du CNRS, avec le soutien du Centre national d'études spatiales (Cnes), sont parvenus à mesurer avec précision, les changements d'épaisseur de tous les glaciers du monde - ou disons très exactement de 97 % d'entre eux. Et leurs conclusions ne sont pas réjouissantes. Quel que soit l'endroit de la planète, ou presque, les glaciers fondent aujourd'hui à un rythme record et qui s'accélère. Sous l'effet du réchauffement climatique anthropique.
Quelques centaines seulement des 220.000 glaciers de la planète – hors calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique – sont surveillées in situ. « Il y a beaucoup de régions où on ne savait pas comment les glaciers évoluaient », explique Romain Hugonnet, auteur principal de l’étude, publiée dans Nature. Grâce à un demi-million d’images satellite, « la première cartographie complète de l’amincissement des glaciers dans le monde » conclut que « tous les glaciers fondent », à quelques exceptions près, poursuit le chercheur de l’université ETH de Zurich et de l’université de Toulouse.
Le jeu de données constitue la première cartographie complète et précise des changements d’épaisseur, donc de masse, de (presque) tous les glaciers du monde – soit environ 220 000. Pour accéder à ce paramètre – l’épaisseur du glacier qui peut évoluer sur la période étudiée (2000 à 2019) jusqu’à zéro centimètre en cas de fonte totale – les glaciologues ont utilisé un fond de plus de cinq cent mille images prises par le satellite Terra. Un satellite de la Nasa, lancé en décembre 1999 qui orbite à 713 km autour de la Terre, en passant au dessus des pôles, ce qui lui permet d’observer toute la surface de la planète. Dite héliosynchrone, cette orbite a l’avantage de caler l’observation sur la même heure solaire, donc avec un éclairage fixe.
Disposant d’un systèmes de caméras en lumière visible et infrarouge japonais (l’instrument ASTER), le satellite offre des images permettant de construire un modèle numérique de terrain pour chaque glacier, puis de mesurer son évolution dans le temps et donc celle de son épaisseur. Si des études ont déjà abordé ce sujet, celle publiée dans Nature les dépasse de très loin par son exhaustivité ainsi que par sa précision spatiale et temporelle. Elle a permis de réduire considérablement les incertitudes sur la mesure du phénomène encore visibles dans le dernier rapport du GIEC sur l’océan et la cryosphère.
Pour s’assurer de la précision des mesures satellitaires, les glaciologues les ont comparé avec des mesures aéroportées. Puis concocté des méthodes statistiques capables de comparer automatiquement le demi-million d’images des glaciers – dont la surface totale équivaut à 20 fois la totalité des terres émergées de la planète) avec une résolution spatiale de 30 mètres en horizontal. Une idée de l’énormité du travail peut s’apprécier ainsi : pour chacun du demi-milliard de pixels de ces images, une comparaison a pu être fait, en moyenne, entre 39 observations distinctes au long des 19 années. En outre, les glaciologues ont pu comparer ces mesures avec 25 millions de mesures par le satellite ICESat de la Nasa et de l’opération Ice Bridge (une vaste campagne de mesures aéroportée de la Nasa).
Les glaciers de l’Alaska, des Alpes et d’Islande font partie de ceux qui ont rétréci le plus vite. Les conclusions générales de l’étude sont en phase avec celles des experts climat de l’ONU (Giec), qui comportaient toutefois de très grandes marges d’incertitude. « La nôtre a une incertitude réduite d’un facteur 10 », assure Romain Hugonnet. Notamment concernant l’impact sur la hausse du niveau de la mer. Cette fonte a contribué à 21 % de cette élévation depuis le début du siècle, soit 0,74 mm par an, selon l’étude.
Entre 2000 et 2004, les glaciers du monde perdaient chaque année quelque 227 milliards de tonnes. Entre 2015 et 2019, ils ont fondu d'environ 298 milliards de tonnes de glace chaque année. En d'autres mots, alors qu'en 2000, les glaciers se sont amincis de 36 centimètres, ils ont perdu pas moins de 69 centimètres en 2019. Leur masse globale a, quant à elle, chuté en moyenne de 267 milliards de tonnes par an depuis 2000. C'est plus que la calotte du Groenland ou que celle de l'Antarctique. Et c'est assez pour déverser 50 centimètres d'eau sur l'ensemble de la France métropolitaine.
Ces valeurs, les chercheurs les tiennent de l'analyse d'un demi-million d'images prises par le satellite Terra de près de 220.000 glaciers. Grâce à deux caméras, il acquiert régulièrement depuis 2000, des couples d'images de la surface de la Terre. Et ces images ont permis aux scientifiques de créer des modèles numériques de l'élévation des glaciers avec une précision spatiale et temporelle inégalée.
Pour les glaciologues du monde entier, ce travail change littéralement la donne. Car seulement quelques centaines de glaciers sont à ce jour surveillées in situ. Ces nouvelles données devraient permettre aux chercheurs de mieux contraindre leurs modèles. Pour mieux évaluer l'interaction entre le climat et les glaciers. Ils notent ainsi d'ores et déjà que si des changements décennaux dans les régimes de précipitations expliquent certaines anomalies observées régionalement -- en Scandinavie, par exemple -- l'accélération globale de perte de masse des glaciers reflète clairement le réchauffement global de l’atmosphère.
Les chercheurs s'attendent également à mieux prévoir, notamment, quelle sera la contribution des glaciers à l'élévation du niveau de la mer. Le phénomène, souvent attribué à la fonte des glaces au Groenland et en Antarctique, semble en effet également « substantiellement » lié à la fonte des glaciers.
Les chercheurs estiment par ailleurs qu'entre 6 et 19 % de l'accélération de l'élévation du niveau de la mer au XXIe siècle est due à la perte de masse des glaciers. Alors que 21 % de cette élévation proviendrait de ces eaux de fonte glaciaire. Selon les auteurs de l'étude, « une preuve supplémentaire scientifiquement rigoureuse de l'urgence d'une action rapide et collective pour réduire nos émissions de gaz à effet de serre ».
Les nouvelles données, beaucoup plus fines géographiquement, pourraient également permettre d’aider à la planification dans des régions très peuplées où les glaciers jouent un rôle majeur pour l’approvisionnement en eau et l’agriculture. « A court terme, les glaciers qui fondent de plus en plus vite vont fournir de plus en plus d’eau aux rivières, servant de tampon dans certaines régions comme l’Inde ou dans les Andes dans les périodes arides. Mais ensuite, on va atteindre un pic, et la quantité d’eau va rapidement diminuer, jusqu’à ce qu’il n’y en ait plus », met en garde le chercheur, estimant que « dans quelques décennies, la plupart des régions commenceront cette pente descendante ».
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