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Élévation du niveau des océans

mercredi 22 janvier 2014

  • Avant 1992, le niveau de la mer était mesuré par des marégraphes le long des côtes continentales et de quelques îles. Le niveau des océans, en moyenne annuelle sur toute la planète, s’est élevé à un rythme de 0,7 mm/an entre 1870 et 1900, de 1,7 mm/an entre 1900 et 1970, de 2,0 mm/an entre 1970 et 1993. Mais depuis 1992, les mesures sont effectuées par des satellites qui ont précisés et rehaussés l’augmentation à 3,2 mm/an du niveau moyen global de la mer entre 1993 et 2010. On constate donc que depuis 1900, le niveau des océans s’est élevé de 18 cm. On estime que depuis 1700, l’élévation serait de 28 cm. [1]
  • Il y a deux facteurs responsables de la montée des océans et ils sont tous deux dus au réchauffement des océans :
  • Le premier est la dilatation de l’eau, en effet l’eau chaude occupe plus de volume que l’eau froide à quantité égale car une température plus élevée correspond à une plus grande excitation des molécules d’eau qui s’entrechoquent avec plus de force et de vitesse, et occupent, par conséquent, plus de place. [2]
  • A l’échelle des océans, la masse d’eau pouvant se réchauffer pourrait entraîner une forte dilatation thermique. La dilatation thermique de l’eau est proportionnelle au réchauffement des océans et donc non-uniforme selon l’endroit. Depuis 1880, la dilatation thermique aurait déjà élevée le niveau moyen des océans de 5 cm. De 1993 à 2003 la dilatation thermique a contribué à 30 % de l’élévation du niveau de la mer à un rythme de 1,6 mm/an. Puis, de nouvelles mesures ont révélées que depuis 2003, la dilatation thermique était responsable de 20 % de l’élévation du niveau de la mer avec une contribution de 0,6 mm/an.
  • Le second facteur est la fonte des glaces. Seuls les glaciers continentaux et les calottes polaires sont concernés. En effet, la banquise étant une masse de glace flottant déjà sur l’océan, sa fonte n’influe pas sur sa hauteur.
    - Les glaciers continentaux ont contribué à l’élévation du niveau des océans à hauteur de 0,8 mm/an dans la période 1993-2003. Puis le phénomène s’est accéléré et est passé à 1,5 mm/an dans la période 2003-2009, représentant alors 40 % de l’élévation totale du niveau des océans. On observe donc une augmentation régulière de la quantité d’eau fondue allant dans les océans et provenant des glaciers continentaux. La fonte totale des glaces continentales provoquera une montée assez limitée des océans estimée à 30 cm.
    - La fonte des calottes polaires du Groenland et de l’Antarctique occidentale entrent également en jeu, d’autant plus que situées dans les pôles où l’augmentation de température est forte, les conséquences pourraient arriver plus vite que pour les glaciers continentaux.
  • On observe que dans la période 1993-2003 , les calottes polaires ont fait s’élever le niveau des océans de 0,4 mm/an. 0,2 mm/an pour le Groenland et 0,2 mm/an pour l’Antarctique. Cela représentait alors 13 % de l’élévation totale du niveau de la mer. De 2003 à 2009, cette élévation est passée à 1,1 mm/an. 0,4 mm/an pour le Groenland et 0,7 mm/an pour l’Antarctique. Soit 40 % de l’élévation totale. On note donc donc une contribution croissante de la part des deux calottes polaires dont la plus forte est celle de l’Antarctique.
  • Afin de prévoir l’élévation que pourrait engendrer la fonte de la calotte du Groenland, les scientifiques ont comparés les températures du Groenland en 2100 en utilisant un scénario de 850 ppm de CO2 (c’est- à-dire que les émissions de gaz à effet de serre s’amplifient tout au long du siècle) avec les températures lors de la dernière ère interglaciaire il y a 130 000 ans et où l’océan était plus élevé de 4 à 6 mètres par rapport à aujourd’hui, à cause de la fonte des calottes polaires. On constate que pour le modèle de 850 ppm, les températures sont supérieures à celles d’il y a 130 000 ans. [3] Ce scénario plutôt extrême sert de mise en garde car il laisse présager une future fonte des glaces du Groenland plus importante que dans le passé. Si cette calotte venait à fondre entièrement, même si ce n’est pas à l’ordre du jour, cela engendrerait une élévation de 7 mètres du niveau des océans, redessinant ainsi les côtes partout sur la Terre.
  • Pour la calotte de l’Antarctique, on ne peut pas établir de comparaison avec il y a 130 000 ans car à cette période la calotte polaire Antarctique n’avait pas fondue et l’air environnant ne s’était pas réchauffé. Malgré cela les prévisions se rapprochent de celles du Groenland pour 2100 et la calotte occidentale pourrait bien fondre dans les siècles à venir, pas en 2100, et élever le niveau moyen des océans de 6 mètres. Il est important de préciser qu’à l’heure actuelle, seule la fonte totale de la partie occidentale est envisagée, car si les glaces de toute l’Antarctique venaient à fondre, les océans s’élèveraient alors de 60 mètres.
  • La destruction des langues de glaces retenant les calottes polaires accélèrera donc également l’élévation du niveau des océans en favorisant la fonte des glaces. [4]
  • Enfin, il y a d’autres phénomènes à prendre compte car ils peuvent également avoir une influence locale sur le niveau de la mer et rendre l’élévation du niveau des océans très hétérogène :
    - Sous l’effet de la tectonique des plaques terrestres, certains océans et certaines mers se retrouvent agrandies et cela peut compenser l’élévation actuelle du niveau des océans sur les côtes bordants ces espaces maritimes. A l’inverse, d’autres océans ou côtes peuvent se rétrécir et ainsi accélérer l’élévation des océans par rapport aux côtes proches.
    - Certaines mers dont l’ouverture sur d’autres espaces océaniques est très réduite et se trouvant en zone chaude pourront voir leur élévation compensée par l’évaporation de leur eau.
    - La calottes polaire qui recouvrait la Scandinavie il y a 20 000 ans à finie de fondre depuis quelques milliers d’années. L’absence des quelques kilomètres de glace d’épaisseur sur le sol a pour conséquence la décompression de celui-ci qui continue donc de s’élever.
  • Les prévisions les plus probables ( et non pas les plus extrêmes, en référence à la comparaison du niveau des océans d’il y a 130 000 ans) sur l’élévation du niveau de océans en 2100, vont de 30 cm à 1 m mais elles pourraient être revues à la hausse à l’avenir.

Portfolio

Représentation de la hauteur moyenne des océans de 1700 à 2011 Schéma explicatif de la dilatation thermique, au niveau moléculaire Température de l'Arctique il y a 130 000 ans (à gauche) et selon un (...) Les langues de glace (ice shelf) stabilisent les calottes glaicaires (ice (...) Prévisions des différents scénarios du GIEC concernant le niveau des océans (...)

Notes

[1Voir portfolio 1

[2Voir portfolio 2

[3Voir portfolio 3

[4Voir portfolio 4