Les nuages stratosphériques polaires au-dessus de l’Arctique pourraient expliquer les différences observées entre le réchauffement polaire calculé par les modèles climatiques et les enregistrements réels, estiment une équipe de recherche de l’Université de New South Wales (UNSW) en Australie.
On sait que les pôles se réchauffent plus vite que le reste du monde. Les modèles climatiques, ces simulations informatiques du système climatique de la Terre, prennent en compte ce réchauffement accru. Toutefois, ils sous-estiment encore le réchauffement des régions polaires, estiment les auteurs d’une étude publiée récemment dans Nature Geoscience.
C’est un problème car les projections climatiques futures sont générées avec ces mêmes modèles. Or, sous-estimer le réchauffement passé pourrait nous faire sous-estimer également le réchauffement futur, ainsi que les conséquences sur la fonte des calottes ou du pergélisol.
Absents de la plupart des modèles climatiques, les nuages stratosphériques polaires, ou nuages nacrés, pourraient expliquer une grande partie du réchauffement manquant dans les modèles. « Au cours de mon doctorat, j’ai été attirée par le fait que les modèles climatiques que nous utilisons ne représentent pas l’ampleur du réchauffement qui se produit dans l’Arctique », explique le Dr Deepashree Dutta, associée de recherche postdoctorale à l’Université de Cambridge et principale auteure l’étude, dans un communiqué de presse publié par l’UNSW. « En même temps, nous savions que la majorité de ces modèles ne représentait pas très bien les couches supérieures de l’atmosphère. Et nous avons pensé que c’était peut-être un chaînon manquant. »
Déjà en 1992, Lisa Sloan, paléoclimatologue américaine, avait émis la théorie que les nuages nacrés pouvaient avoir joué un rôle dans le réchauffement extrême des pôles au cours des périodes passées, quand le climat était plus chaud. Une théorie que le Dr. Dutta et son équipe ont voulu tester en se servant de l’un des rares modèles d’atmosphère qui intègre ces nuages. Un modèle qui comprenait des conditions similaires à l’Éocène précoce, une période remontant à plus de 50 millions d’années.
Pourquoi cette période en particulier ? « Les modèles climatiques sont beaucoup trop froids dans les régions polaires lorsqu’ils simulent ces climats chauds du passé, et cela reste une énigme depuis trente ans », explique le Dr Martin Jucker du département de géographie de l’Université de Cambridge et co-auteur de l’étude. « Le début de l’Éocène était une période du climat terrestre caractérisée par un réchauffement polaire extrême, ce qui représentait donc le test parfait pour nos modèles climatiques. »
Les chercheurs ont découvert que les niveaux élevés de méthane au cours de l’Éocène entraînaient une augmentation de la formation des nuages nacrés. Autre constat : dans certaines conditions, le réchauffement local de la surface dû aux nuages stratosphériques pouvait atteindre 7°C durant les mois d’hiver les plus froids. De quoi réduire considérablement l’écart entre modèles climatiques et données de températures issues des archives climatiques.
Mais ce n’est pas tout. Le Dr. Dutta et son équipe ont également découvert que la disposition des montagnes et des continents jouait un rôle tout aussi important que le méthane dans la formation des nuages. Une donnée importante qui permettrait de tempérer les modèles climatiques futurs : « Mais la bonne nouvelle est que ces nuages sont plus susceptibles de se former sous l’arrangement continental qui existait il y a des dizaines de millions d’années et qu’on ne trouve plus sur Terre aujourd’hui. », remarque le Dr Jucker. « Par conséquent, nous ne nous attendons pas à une augmentation aussi importante des nuages stratosphériques à l’avenir. »
Les nuages stratosphériques polaires se développent dans la stratosphère, à une altitude de 15 000 à 25 000 mètres. Pour se former, ils ont besoin d’une température inférieure à -78°C. C’est pourquoi, on les trouve principalement dans les régions polaires, même s’ils ont pu être observés dans des régions plus tempérées, comme en Ecosse. Bien qu’ils offrent un spectacle magnifique, ils jouent un rôle dans la destruction de la couche d’ozone.
Habituellement, ces nuages sont surtout observés en Antarctique, mais avec des hautes couches atmosphériques qui se sont refroidies en Arctique ces dernières années, le phénomène s’observe désormais plus fréquemment dans le Nord.
Lien vers l’étude : Dutta, D., Jucker, M., Sherwood, S.C. et al. Early Eocene low orography and high methane enhance Arctic warming via polar stratospheric clouds. Nat. Geosci. 16, 1027–1032 (2023). https://doi.org/10.1038/s41561-023-01298-w
Mirjana Binggeli, PolarJournal
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