Les scientifiques découvrent un phénomène de refroidissement inattendu dans l'Himalaya alors que les températures se réchauffent
Lorsque le réchauffement des températures touche certaines masses de glace de haute altitude, il déclenche une réaction surprenante qui fait souffler des vents froids robustes le long des pentes, selon l'étude publiée le 4 décembre dans la revue Nature Geoscience.
Le réchauffement climatique crée un écart de température plus important entre l'air ambiant au-dessus des glaciers de l'Himalaya et l'air plus frais directement en contact avec la surface des masses de glace, explique Francesca Pellicciotti, professeur de glaciologie à l'Institute of Science and Technology Austria et auteur principal de l'étude.
"Cela entraîne une augmentation des échanges thermiques turbulents à la surface du glacier et un refroidissement plus important de la masse d'air de surface", a-t-elle déclaré dans un communiqué de presse.
À mesure que l'air de surface frais et sec se refroidit et se densifie, il s'enfonce. La masse d'air s'écoule le long des pentes dans les vallées, provoquant un effet de refroidissement dans les zones inférieures des glaciers et dans les écosystèmes avoisinants.
La glace et la neige de la chaîne de montagnes alimentent 12 rivières qui fournissent de l'eau douce à près de 2 milliards de personnes dans 16 pays. Il est donc important de savoir si les glaciers de l'Himalaya peuvent conserver cet effet de refroidissement auto-préservé alors que la région est confrontée à une hausse probable des températures au cours des prochaines décennies.
Fonte des glaciers
Un rapport publié en juin par CNN a montré que les glaciers de l'Himalaya ont fondu 65 % plus rapidement dans les années 2010 qu'au cours de la décennie précédente, ce qui suggère que l'augmentation des températures a déjà un impact dans la région.
"Le principal impact de l'augmentation des températures sur les glaciers est une augmentation des pertes de glace, en raison de l'augmentation de la fonte", a déclaré Fanny Brun, chercheuse à l'Institut des géosciences de l'environnement de Grenoble, en France. Elle n'a pas participé à l'étude.
"Les principaux mécanismes sont l'allongement et l'intensification de la saison de fonte. Ils provoquent l'amincissement et le recul des glaciers, ce qui conduit à des paysages déglacés qui tendent à augmenter davantage la température de l'air en raison d'une plus grande absorption d'énergie par la surface", a déclaré M. Brun.
Cette absorption d'énergie à la surface est déterminée par ce que l'on appelle l'effet albédo. Les surfaces claires ou "blanches", telles que la neige et la glace propres, reflètent davantage la lumière du soleil (albédo élevé) que les surfaces "sombres", telles que les terres exposées lors du retrait des glaciers, le sol et les océans (albédo faible). Selon M. Brun, ce phénomène est généralement interprété comme une boucle de rétroaction positive, c'est-à-dire un processus qui renforce un changement, mais il est globalement peu étudié et difficile à quantifier.
Au pied du mont Everest, cependant, les mesures des températures moyennes globales semblaient curieusement stables au lieu d'augmenter. Une analyse approfondie des données a révélé ce qui se passait réellement.
"Alors que les températures minimales n'ont cessé d'augmenter, les températures maximales de surface en été n'ont cessé de baisser", explique Franco Salerno, coauteur du rapport et chercheur au Conseil national de la recherche d'Italie (CNR).
Toutefois, même la présence de ces vents rafraîchissants ne suffit pas à contrecarrer totalement l'augmentation des températures et la fonte des glaciers due au changement climatique. Thomas Shaw, qui fait partie du groupe de recherche de l'ISTA avec Pellicciotti, a déclaré que la raison pour laquelle ces glaciers fondent néanmoins rapidement est complexe.
"Le refroidissement est local, mais il n'est peut-être pas encore suffisant pour surmonter l'impact plus important du réchauffement climatique et préserver entièrement les glaciers", a déclaré M. Shaw.
M. Pellicciotti a expliqué que la rareté générale des données dans les zones de haute altitude à travers le monde a incité l'équipe de l'étude à utiliser les données d'observation au sol uniques d'une station de l'Himalaya.
"Le processus que nous avons mis en évidence dans l'article est potentiellement d'importance mondiale et peut se produire sur n'importe quel glacier dans le monde lorsque les conditions sont réunies", a-t-elle déclaré.
Cette nouvelle étude constitue une motivation convaincante pour collecter davantage de données à long terme et à haute altitude, qui sont absolument nécessaires pour prouver les nouveaux résultats et leurs impacts plus larges, a déclaré Mme Pellicciotti.
Un trésor de données
Située à une altitude glaciaire de 5 050 mètres, la station climatique du laboratoire/observatoire international Pyramid se trouve sur le versant sud du mont Everest. L'observatoire enregistre des données météorologiques détaillées depuis près de 30 ans.
Ce sont ces observations météorologiques granulaires que Pellicciotti, Salerno et une équipe de chercheurs ont utilisées pour conclure que le réchauffement des températures déclenche ce que l'on appelle des vents catabatiques.
Ces vents froids, créés par l'écoulement de l'air vers le bas, se produisent généralement dans les régions montagneuses, y compris l'Himalaya.
"Les vents catabatiques sont une caractéristique commune des glaciers de l'Himalaya et de leurs vallées, et ont probablement toujours existé", a déclaré Pellicciotti. "Ce que nous observons cependant, c'est une augmentation significative de l'intensité et de la durée des vents catabatiques, ce qui est dû au fait que les températures de l'air environnant ont augmenté dans un monde qui se réchauffe.
L'équipe a également observé une augmentation des concentrations d'ozone au niveau du sol en relation avec la baisse des températures. Ces données démontrent que les vents catabatiques fonctionnent comme une pompe capable de transporter l'air froid de l'altitude et des couches atmosphériques vers la vallée, a expliqué M. Pellicciotti.
"Selon l'état actuel des connaissances, les glaciers de l'Himalaya se portent légèrement mieux que les glaciers moyens en termes de perte de masse", a déclaré M. Brun.
Perte de glaciers en Asie par rapport à l'Europe
M. Brun a expliqué que dans le centre de l'Himalaya, les glaciers se sont amincis en moyenne d'environ 9 mètres au cours des deux dernières décennies.
"C'est beaucoup moins que les glaciers d'Europe, qui ont perdu environ 20 mètres sur la même période, mais c'est plus important que dans d'autres régions d'Asie (par exemple dans la région du Karakoram) ou dans la région arctique", a déclaré M. Brun.
Comprendre pendant combien de temps ces glaciers sont capables de contrer localement les effets du réchauffement climatique pourrait s'avérer crucial pour faire face efficacement à l'évolution de notre monde.
"Nous pensons que les vents catabatiques sont la réponse de glaciers sains à l'augmentation des températures mondiales et que ce phénomène pourrait contribuer à préserver le pergélisol et la végétation environnante", a déclaré Nicolas Guyennon, coauteur de l'étude et chercheur au Conseil national de la recherche d'Italie.
Des analyses plus approfondies sont toutefois nécessaires. L'équipe chargée de l'étude a pour objectif d'identifier les caractéristiques glaciaires qui favorisent l'effet de refroidissement. Selon M. Pellicciotti, il n'existe pratiquement pas de stations terrestres à long terme permettant de vérifier cette hypothèse ailleurs.
"Même si les glaciers ne peuvent pas se préserver éternellement, ils peuvent quand même préserver l'environnement autour d'eux pendant un certain temps", a-t-elle déclaré. "Nous appelons donc à des approches de recherche plus multidisciplinaires pour faire converger les efforts vers l'explication des effets du réchauffement climatique."
Un rapport distinct publié en 2019 a révélé que même dans le cas le plus optimiste, dans lequel le réchauffement moyen de la planète était limité à seulement 1,5 degré Celsius (2,7 degrés Fahrenheit) au-dessus des températures préindustrielles, la région de l'Himalaya perdrait au moins un tiers de ses glaciers.
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Source: edition.cnn.com
