Nourri par des mesures faites dans la mer de Weddell en Antarctique, un nouveau modèle intègre les effets du manteau neigeux sur la couche de glace. | Image: Marcel Nicolaus

Le réchauffement climatique provoque la fonte des calottes polaires. Des modèles informatiques calculent combien il reste de glace polaire et estiment la rapidité à laquelle elle disparaîtra. Mais ils ne sont pas assez précis, en particulier en raison de la neige recouvrant la glace qui forme une couverture isolante et influence fortement la vitesse de la fonte. Des chercheurs de l’EPFL et de l’Institut pour l’étude de la neige et des avalanches (SLF) à Davos ont développé avec des collègues allemands un modèle qui intègre enfin en détail l’influence de la neige.

«La neige est bien plus complexe que la glace», explique Michael Lehning du SLF. D’un côté, elle ralentit la fonte de la glace parce qu’elle réfléchit mieux la lumière du soleil. Mais de l’autre, la couverture neigeuse a un effet isolant: elle retient la chaleur dans la glace et empêche que davantage d’eau de mer ne gèle. Elle forme en outre des couches qui ont des microstructures différentes, conduisent plus ou moins fortement la chaleur dont l’influence sur la glace varie. Finalement, la neige peut aussi favoriser la formation de glace simplement à cause de son poids, qui pousse les plaques de glace flottantes plus profondément dans la mer, ce qui augmente la masse d’eau qui gèle à son contact.

Les chercheurs ont choisi une nouvelle approche. Plutôt que d’intégrer la neige dans un modèle de glace déjà existant, ils ont ajouté un module de glace de mer dans leur modèle pour la neige appelé Snowpack. Ils ont notamment utilisé les mesures de bouées météorologiques de la mer de Weddell en Antarctique.

«Notre nouveau modèle rend plus précisément compte de l’influence de la neige sur la glace polaire», dit Michael Lehning. Les chercheurs travaillent maintenant à l’intégration de Snowpack dans un modèle météorologique global. «Il permettra par exemple de réaliser une simulation pour l’ensemble de l’Antarctique.»

N. Wever et al.: Version 1 of a sea ice module for the physics based, detailed, multi-layer SNOWPACK model. Geoscientific Model Development (2019)