L’Arctique est la région la plus septentrionale de la Terre. Il s’agit d’une région polaire caractérisée par des conditions climatiques polaires : des hivers froids et des étés frais. Les températures hivernales moyennes peuvent descendre jusqu’à -40°C (-40°F) et la température la plus froide enregistrée est de -68°C (-90°F). La glace de mer, formée d’eau de mer gelée, peut flotter à la surface car sa densité est inférieure à celle de l’eau de mer. La glace n’émerge de l’eau que dans une proportion d’environ 12 % et peut devenir très épaisse (jusqu’à plusieurs mètres). Les conséquences du changement climatique sont très évidentes : dans l’Arctique, la température de l’air a tendance à augmenter plus rapidement que la température moyenne de la planète. L’étendue de la banquise arctique, mesurée chaque année en septembre, a diminué de près de 43 % entre 1979 et 2016 (soit une superficie supérieure à celle de l’Australie). L’épaisseur de la glace (sur la même période) a également diminué de manière significative, entraînant une réduction de près de 77 %. Cette situation représente une menace sérieuse pour cet écosystème particulier.

Les surfaces ont la capacité de réfléchir un certain pourcentage du rayonnement incident reçu du soleil. Par exemple, la neige réfléchit plus de rayonnement que la même surface couverte par une forêt. La proportion de rayonnement réfléchi est appelée albédo. Ce phénomène est particulièrement important dans les dynamiques qui influencent le changement climatique, surtout à ces latitudes: la neige et la glace renvoient un pourcentage élevé du rayonnement vers l’espace (albédo élevé). Si une surface couverte de neige ou de glace fond en raison de l’augmentation de la température, la surface sous-jacente, généralement plus sombre (comme l’eau ou les rochers), reste exposée et finit par réfléchir une quantité beaucoup plus faible de rayonnement (albédo faible), ce qui entraîne un réchauffement. Par conséquent, la température sur Terre continue d’augmenter, ce qui entraîne une nouvelle fonte de la neige et de la glace et un nouveau réchauffement. Ce cercle vicieux est connu sous le nom de « rétroaction glace-albédo » (ou aussi « rétroaction glace-albédo »). L’effet de rétroaction glace-albédo joue un rôle important, en particulier dans l’Arctique.

La fonte progressive de la glace de mer pendant l’été arctique fait que l’océan absorbe beaucoup plus de chaleur qu’il ne le ferait en présence d’une couverture de glace. À mesure que l’océan se réchauffe, la glace devient de plus en plus petite, non seulement en raison du rayonnement solaire, mais aussi parce que l’eau de mer plus chaude intensifie encore la fonte. La fonte de la neige et de la glace augmente le réchauffement de la Terre.

Une certaine fluctuation de la couverture glaciaire de la Terre est normale, mais la disparition récente de la glace, en particulier aux pôles, constitue une menace sérieuse car le niveau des mers augmente, menaçant l’existence des zones côtières. La majeure partie de la glace sur Terre se trouve dans les régions polaires et subpolaires. Il existe actuellement deux calottes glaciaires sur Terre: la calotte arctique, qui comprend la glace du Groenland, et la calotte antarctique. L’un des effets les plus connus du changement climatique est probablement le recul des glaciers de montagne et des calottes glaciaires. L’augmentation des températures et d’autres facteurs locaux variables, tels que les chutes de neige annuelles, ont un certain impact sur le recul des glaciers. Mais les glaciers de montagne et les calottes glaciaires ne représentent qu’une petite partie des masses glaciaires mondiales. La plus grande partie (c’est-à-dire plus de 99 % de la masse terrestre mondiale de glace) est représentée par les inlandsis du Groenland et de l’Antarctique. Presque tous les glaciers observés dans le monde perdent de la masse à long terme.

Non seulement les glaciers reculent, mais la quantité de neige dans l’hémisphère nord diminue également. Depuis 1966, plus de 200 km2 en moyenne n’ont pas reçu de chutes de neige par rapport à l’année précédente.

L’Antarctique est recouvert par la plus grande calotte glaciaire de la planète. La majeure partie de la glace de l’Antarctique repose sur la terre ferme, tandis qu’une autre partie flotte, sous forme de banquise, devant ses côtes. Il y a tellement de glace en Antarctique que la fonte de l’ensemble de la calotte glaciaire ferait monter le niveau de la mer d’environ 58 mètres.

Contrairement à l’Arctique, entre 1979 et 2016, la superficie de la glace de mer a augmenté en moyenne d’environ 0,16 % par an. Dans l’ensemble, cependant, la calotte glaciaire perd de la masse: alors que dans l’Antarctique de l’Est, on observe une légère augmentation de la glace intérieure due à l’augmentation des chutes de neige, dans l’Antarctique de l’Ouest, la calotte glaciaire continue de fondre, principalement en raison de l’augmentation de la température de l’eau de mer. En conséquence, la vitesse à laquelle la glace s’écoule de la terre augmente, ce qui entraîne le transport dans l’océan d’une quantité de glace supérieure à celle formée par les chutes de neige.Étant donné que dans de nombreuses régions de l’Antarctique occidental, la glace terrestre s’infiltre de plus en plus profondément sous le niveau de la mer, la surface d’attaque de l’eau de mer plus chaude augmente au fur et à mesure que la glace recule.Ce phénomène peut encore accélérer le processus de fonte et, par conséquent, la vitesse d’écoulement de la glace. La perte annuelle totale de masse de glace continentale entre 2003 et 2016 est estimée à environ 141 milliards de tonnes.

Antarctic is covered by the largest ice cap on Earth. Most of Antarctic’s ice is located on the mainland, while another portion floats, as an ice shelf, in front of its shores. There is so much ice in Antarctica that the melting of the entire ice cap would raise the sea level by about 58 meters.

L’inlandsis groenlandais est le deuxième plus grand inlandsis de la planète après l’inlandsis antarctique. Il couvre la quasi-totalité de la surface terrestre du Groenland et atteint par endroits plus de trois kilomètres d’épaisseur.

Contrairement à la glace de l’océan Arctique, l’inlandsis groenlandais n’est pas situé sur la mer, mais couvre la partie continentale du Groenland. Lorsqu’elle fond, le niveau de la mer augmente. Les scientifiques et les climatologues affirment que si la totalité de la masse de la calotte glaciaire était “perdue”, le niveau de la mer augmenterait de plus de sept mètres. Entre 2002 et 2016, la perte de la masse de glace de l’inlandsis groenlandais a entraîné une hausse annuelle du niveau de la mer d’environ 0,8 mm, ce qui correspond à une perte annuelle moyenne d’environ 280 milliards de tonnes de glace. Ce phénomène est principalement dû à l’augmentation du vêlage et à la fonte de la glace de surface. Il convient de noter que la perte de masse de la calotte glaciaire du Groenland s’est accélérée ces dernières années et que le réchauffement climatique en est la principale cause.

Unlike the ice of the Arctic Sea, the Greenland ice cap is not on the sea but it covers the mainland of Greenland. When it melts, the sea level rises. Scientists and climatologists affirm that If the entire mass of the ice cap is to be « lost », this would cause the sea level to rise by more than seven meters. Between 2002 and 2016, the mass of ice lost of the Greenland ice sheet caused an annual sea level rise of about 0.8 mm, which corresponds to an average annual loss of about 280 billion tons of ice. This phenomenon is mainly caused by increased ice detachment and melting ice on the surface. It must be noted that in recent years the Greenland ice cap has lost mass at an increasing rate and the main cause is global warming.

When ice present on the mainland melts, the water produced by the melting pours into the sea, causing it to rise. If all of this ice melts, it is estimated that the sea level would rise about 66 meters.

Lorsque les glaces terrestres fondent, l’eau produite par cette fonte s’écoule dans la mer, provoquant son élévation. Si toutes les glaces fondaient, on estime que le niveau de la mer augmenterait d’environ 66 mètres.

La situation est différente pour la glace de mer et les plates-formes glaciaires, qui sont déjà dans l’eau. Si l’eau et la glace qu’elle contient ont la même concentration en sel, la fonte de cette glace produit exactement la même quantité d’eau que celle qui était auparavant déplacée par la glace. Mais s’il existe une différence de concentration en sel entre la glace de mer et les plates-formes de glace, d’une part, et l’eau de mer, d’autre part, la glace déplace un peu moins d’eau que l’eau produite par la fonte. Dans ce dernier cas, la fonte de l’ensemble de la glace de mer et des plates-formes glaciaires provoquerait donc une élévation du niveau de la mer d’environ 4 cm, dont la plus importante (environ 3,6 cm) est attribuable aux plates-formes glaciaires. La fonte de la glace de mer dans l’Arctique a donc un impact minime sur le niveau de la mer.

Le pergélisol est le terme utilisé pour décrire une couche gelée en permanence sur ou sous la surface de la Terre, dans ce cas un sous-sol où des températures de 0°C ou moins ont été enregistrées pendant au moins deux ans. Le pergélisol se forme dans les régions froides, comme la Sibérie, le Canada, l’Alaska ou les montagnes, et couvre environ 24 % de la surface de l’hémisphère nord; il se compose de terre, de gravier et de sable, généralement liés par la glace. Le pergélisol conserve les restes à base de carbone des plantes et des animaux qui ont gelé avant de se décomposer.

En raison du réchauffement climatique, le pergélisol, au lieu de stocker du carbone, pourrait devenir une source importante d’émissions de gaz à effet de serre. En effet, si le pergélisol dégèle, les restes d’animaux et de plantes qui y ont été stockés pendant des milliers d’années sont à nouveau exposés aux processus de décomposition microbiologique. Ces processus transforment le carbone contenu dans les plantes et les animaux en dioxyde de carbone (CO₂) et en méthane (CH₄), qui peuvent ensuite être libérés dans l’atmosphère, contribuant ainsi à ce que l’on appelle l’effet de serre et intensifiant le réchauffement de la planète.

Des températures plus élevées entraînent également une croissance accrue des plantes qui, à court terme, peuvent absorber plus de CO₂ que le dégel n’en libère. Malheureusement, ce n’est pas le cas à long terme, où l’on assiste à une nouvelle augmentation de la température sur Terre et donc à un nouveau dégel du pergélisol. Ce cercle vicieux est connu sous le nom de « rétroaction permafrost-carbone ». Grâce à ce mécanisme de rétroaction, la Terre se réchauffe plus rapidement qu’elle ne le ferait sous l’effet des seules émissions humaines.

Due to global warming, permafrost rather than storing carbon could become a significant source of planet heating emissions. In fact If the permafrost melts, those animal and plant remains, which have been stored inside it for thousands of years, are again exposed to microbiological decomposition processes. These processes convert the carbon contained in plants and animals into carbon dioxide (CO₂) and methane (CH4), which can then be released into the atmosphere contributing to the so-called greenhouse effect intensifying global warming.