Glaciers et élévation du niveau des mers : combien et à quelle vitesse ?
Le niveau moyen des mers a augmenté d'environ 20 centimètres au cours du XXe siècle, et il s'élève à présent à un rythme d'environ 3,7 millimètres par an — une vitesse qui s'accélère d'une décennie à l'autre. Cette élévation résulte de deux phénomènes principaux : la dilatation thermique de l'eau de mer qui se réchauffe, et l'apport d'eau douce provenant de la fonte des glaces continentales. Ce second facteur — la contribution glaciaire — est au cœur de l'une des questions les plus importantes et les plus complexes que posent les sciences du climat.
Toute l'eau stockée dans les glaciers et les calottes glaciaires du monde pourrait, si elle fondait intégralement, élever le niveau des mers de plus de 65 mètres. Cette situation est impossible dans les délais humains prévisibles, mais elle donne la mesure du stock en jeu. Les questions réellement pertinentes sont : quelle fraction de ce stock sera libérée d'ici 2100, et à quelle vitesse ?
Les glaciers de montagne : petits en volume, importants en vitesse
Les glaciers de montagne — ceux situés en dehors du Groenland et de l'Antarctique — ne contiennent qu'environ 0,5 % de l'eau douce glaciaire mondiale. Mais ils fondent plus vite en termes relatifs que les grandes calottes, et leur contribution à l'élévation du niveau des mers a représenté environ 30 % du total glaciaire au cours des dernières décennies. En termes absolus, les glaciers de montagne ont contribué à une élévation de plusieurs centimètres au cours du XXe siècle.
Les glaciers d'Alaska sont parmi les plus grands contributeurs au niveau mondial pour les glaciers de montagne. La fonte accélérée des glaciers du Chugach, du Saint-Élie et des montagnes de la péninsule de Kenai injecte annuellement dans l'océan des volumes d'eau considérables. Les glaciers de Patagonie, avec leurs tongues qui terminent dans des lacs ou des fjords, perdent de la masse à la fois par fusion directe et par vêlage d'icebergs.
La calotte groenlandaise : un contributeur croissant
Le Groenland est l'une des incertitudes majeures dans les projections d'élévation du niveau des mers à l'horizon 2100 et au-delà. La calotte groenlandaise contient suffisamment de glace pour élever le niveau des mers de plus de 7 mètres si elle fondait intégralement. Sa contribution actuelle est d'environ 0,7 à 1 millimètre par an, soit environ 20 % de l'élévation totale actuelle.
Deux mécanismes contribuent à la perte de masse du Groenland : la fonte de surface, qui ruisselle dans les moulins et ressort à la mer via des rivières sous-glaciaires, et le vêlage d'icebergs par les glaciers émissaires comme le Jakobshavn (Sermeq Kujalleq) à l'ouest, ou les glaciers Helheim et Kangerlussuaq à l'est. Ces glaciers émissaires canalisent l'écoulement de vastes bassins versants de la calotte et leur dynamique est sensible aux variations de la température de l'eau de mer, qui peut éroder la glace depuis la base des langues flottantes.
L'Antarctique occidental : la grande incertitude
L'Antarctique occidental est la source d'incertitude la plus importante dans les projections de niveau des mers à long terme. La calotte de l'Antarctique occidental repose en grande partie sur un lit rocheux situé sous le niveau de la mer. Cette configuration la rend potentiellement vulnérable à un mécanisme appelé instabilité de la calotte de glace marine (Marine Ice Sheet Instability, MISI) : si le front glaciaire recule au-delà d'une certaine ligne seuil, la pente vers l'intérieur peut alimenter une accélération auto-entretenue du vêlage, sans stabilisation naturelle possible.
Des travaux récents sur les glaciers Pine Island et Thwaites en Antarctique occidental — parfois appelé "le glacier de l'apocalypse" dans la presse populaire, bien que les scientifiques préfèrent des termes plus mesurés — suggèrent que ces glaciers ont peut-être dépassé un point de basculement ou s'en approchent. Un effondrement complet du glacier Thwaites dans les prochains siècles pourrait contribuer à lui seul à plus d'un mètre d'élévation du niveau des mers. Ces processus sont cependant lents à l'échelle décennale et les incertitudes sur les délais restent grandes.
Ce que les données de marégraphes et de satellites révèlent
Les données de marégraphes en opération depuis plus d'un siècle dans des ports comme Amsterdam, New York, San Francisco ou Sydney montrent clairement l'accélération de l'élévation du niveau de la mer au cours du XXe siècle. Depuis 1993, les satellites altimétriques TOPEX/Poseidon, Jason-1, Jason-2, Jason-3 et Sentinel-6 mesurent le niveau moyen global des océans avec une précision de l'ordre du millimètre, permettant de décomposer les contributions régionales et les tendances d'accélération.
Ces données confirment que l'accélération de la montée des eaux est réelle et détectable. Le taux d'élévation de la première moitié du XXe siècle (environ 1,4 mm/an en moyenne) est clairement inférieur à celui de la seconde moitié (environ 2 mm/an) et encore plus à celui des deux dernières décennies (environ 3,6 à 4 mm/an). L'accélération suit la courbe des émissions de gaz à effet de serre avec un décalage temporel lié à l'inertie du système climatique.
Les conséquences pour les zones côtières et les îles basses
Une élévation du niveau de la mer de 0,5 à 1 mètre d'ici 2100, projection médiane selon les scénarios d'émissions modérés, aurait des conséquences significatives pour les zones côtières basses dans le monde entier. Les deltas densément peuplés — Gange-Brahmapoutre, Mékong, Niger, Nil — combinés à la compaction des sols et à la diminution des sédiments, connaîtraient une submersion partielle plus fréquente. Les petits États insulaires du Pacifique et de l'Océan Indien, comme Tuvalu, Kiribati ou les Maldives, verraient leur habitabilité compromise.
L'élévation du niveau de la mer amplifie aussi l'impact des tempêtes côtières et des ondes de tempête : une même tempête qui causait des inondations décennales dans le passé peut devenir annuelle ou plus fréquente lorsque le niveau de référence est plus élevé.
Visualiser les acteurs glaciaires de la montée des eaux
La géographie des contributions glaciaires à l'élévation du niveau des mers est inégale : certaines régions concentrent l'essentiel de la contribution. Explorer la carte des glaciers permet de situer les principaux acteurs — Alaska, Patagonie, Himalaya, Svalbard, Groenland, Antarctique occidental — et de comprendre la distribution géographique d'un phénomène dont les conséquences sont ressenties loin des montagnes, sur toutes les côtes du monde.
La science de l'élévation du niveau de la mer est une science des bilans et des délais. Quantifier ce qui est en jeu est la première étape indispensable pour préparer les sociétés côtières à un avenir dans lequel la ligne de rivage ne peut plus être considérée comme fixe.