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Fonte de la banquise.

La banquise ou glace de mer est une couche de glace flottante qui se forme dans les régions océaniques polaires. Son épaisseur typique est comprise entre un mètre lorsqu'elle se renouvelle chaque année et 4 ou 6 mètres lorsqu'elle persiste dans le temps, comme c'est le cas dans la région arctique la plus proche du pôle ou des sommets. Exceptionnellement, des épaississements locaux jusqu'à 21 mètres d'épaisseur se forment. À de nombreuses reprises, il est constitué de blocs de glace fracturés qui ont été ressoudés.

Oscillation annuelle de l'étendue de la banquise (blanc).

Des ours polaires fouinent autour d'un sous-marin nucléaire .

Vue satellite de la Fennoscandie avec banquise dans la baie de Botnie en mars.

Formation

La première cause est le gel de surface, mais les précipitations sous forme de neige peuvent également y contribuer, précipitations toujours rares dans les régions polaires, soumises en permanence à l'influence des hautes pressions dues au vortex polaire . Très importante aussi est la formation de givre due à la basse température qui sublime à l'inverse l' humidité atmosphérique dans la zone polaire. L'eau gèle en surface, car l'eau du fond ne se refroidit pas suffisamment, compte tenu de l'énorme chaleur spécifique de l'eau et de sa résistance corrélative aux changements de température. Pour que la solidification commence, il faut -1,8 °C, en raison de l' abaissement cryoscopique , qui est l'abaissement du point de fusion/solidification qui accompagne la salinité . D'abord de petits cristaux lenticulaires d'eau pure se forment, qui se rejoignent ensuite. En fin de compte, la glace de mer est formée par un agrégat de glace d'eau avec de la saumure remplissant les fissures.

Caractéristiques générales et dynamique

Scénario hypothétique de la dynamique de la glace de mer montrant certaines des caractéristiques les plus courantes de la glace de mer

.

La banquise ne se contente pas de grossir et de fondre. Au cours de sa vie, il est très dynamique. En raison de l'action combinée des vents, des courants, de la température de l'eau et des fluctuations de la température de l'air, les étendues de glace de mer subissent souvent des déformations importantes. La banquise est classée selon sa capacité à dériver ou non, et selon son âge.

ou banquise

La glace de mer peut être classée selon qu'elle est attachée (ou gelée) au rivage (ou entre des bancs ou des icebergs échoués ). Si elle est attachée, on parle de banquise ou plus souvent de banquise côtière ( fixe ). D'autre part, contrairement à la banquise côtière, la banquise dérivante se trouve plus au large dans de très vastes zones et englobe la glace qui se déplace librement avec les courants et les vents. La limite physique entre la banquise côtière et la banquise dérivante est la limite de la banquise côtière . La zone de glace dérivante peut être subdivisée en une zone de cisaillement , une zone de glace frangeante et un noyau central . La glace dérivante est composée d' icebergs , de morceaux individuels de glace de mer de 20 mètres (65,6 pieds) ou plus. Il existe des noms pour différentes tailles d'icebergs: petit - 20 à 100 m (65,6 à 328,1 pieds); moyen - 100 à 500 m (328,1 à 1 640,4 pieds); grand - 500 à 2000 m; énorme - 2 à 10 km; et géant - plus de 10 km. Le terme glace tassé est utilisé comme synonyme de glace dérivante , ou pour désigner une zone de glace dérivante dans laquelle les icebergs sont densément tassés. ​ La couverture totale de glace de mer est appelée la canopée de glace du point de vue de la navigation sous-marine. ]

Classification basée sur l'âge

Une autre classification utilisée par les scientifiques pour décrire la glace de mer est basée sur l'âge, c'est-à-dire ses stades de développement. Ces stades sont : nouvelle glace , nilas , jeune glace , première année et vieille . ]

Forces motrices

Alors que la banquise côtière est relativement stable (parce qu'elle est attachée au rivage ou au fond marin), la banquise dérivante (ou banquise) subit des processus de déformation relativement complexes qui donnent finalement naissance à la grande variété typique de paysages de glace de mer Le vent est la principale force motrice, avec les courants océaniques. La force de Coriolis et l' inclinaison de la surface de la banquise ont également été invoquées . Ces forces motrices induisent un état de tension au sein de la zone de glace dérivante. Une banquise convergeant vers une autre et poussant contre elle va générer un état de compression à la frontière entre les deux. La calotte glaciaire peut également subir un état de stress , provoquant des divergences et des ouvertures de fissures. Si deux icebergs se croisent latéralement tout en restant en contact, un état de cisaillement sera créé .

Déformation

La déformation de la banquise est le résultat de l'interaction entre les banquises, poussées les unes contre les autres. Le résultat peut être de trois types de caractéristiques : ​ 1) Row ice , lorsqu'une pièce en chevauche une autre ; 2) Les crêtes de pression , une ligne de glace brisée qui est forcée vers le bas (pour former la quille ) et vers le haut (pour former la voile ) ; et 3) Cairn , un monticule de glace brisée qui forme une surface inégale. Une crête de cisaillement est une crête de pression qui s'est formée sous le cisaillement - elle a tendance à être plus linéaire qu'une crête induite par la compression seule. ​ Une nouvelle crête est une caractéristique récente - elle est fortement huppée, avec son côté incliné à un angle supérieur à 40 degrés. En revanche, une crête âgée est celle qui a une crête arrondie et dont les côtés s'inclinent à moins de 40 degrés. ​Les stamukhi sont un autre type d'empilement, mais ceux-ci reposent sur le sol et sont donc relativement stationnaires. Ils sont le résultat de l'interaction entre la banquise côtière et la banquise dérivante.

La glace plate est une glace de mer qui n'a pas été affectée par la déformation et qui est donc relativement plate. ]

Deux banquises

Il existe deux calottes glaciaires qui occupent une partie variable de l'océan : l'une dans l' Arctique et l'autre autour du continent Antarctique :

• La banquise antarctique disparaît principalement en décembre et se reforme pendant l'hiver austral, atteignant une superficie équivalente à celle du continent. En septembre, elle atteint 18,8 millions de km², alors qu'en mars elle n'est plus que de 2,6 millions de km².
• La banquise arctique a été permanente, faisant fondre chaque année les parties les plus proches des continents environnants, un temps utilisé pour la circumnavigation incomplète de l'océan Arctique. En mars, elle atteint 15 millions de km² et en septembre 6,5 millions de km².

Au cours des siècles où les navigateurs ont tenté de trouver le soi-disant passage du Nord- Ouest dans le nord du Canada, ils ont pu vérifier différentes fluctuations de la quantité de glace, atteignant des niveaux minimums en plusieurs années et se rétablissant plus tard. On ne sait pas s'il existe un processus continu de fonte de la glace arctique ou s'il ne correspond qu'à des niveaux fluctuants au cours de cycles de plus en plus longs. Ce passage de l'Atlantique au Pacifique et inversement reste libre de glace pendant quelques années, ce qui permet d'ouvrir la navigation maritime pour une courte durée. Cependant, la plupart du temps, il faut des navires brise-glace. Bien que le satellite Cryo Sat de l'ESA (European Space Administration) , qui mesure l'épaisseur de la banquise, ait montré fin 2013 une reprise du volume de glace océanique arctique de 30 % par rapport aux années immédiatement précédentes, La NASA, qui mesure l'étendue de la surface de la glace arctique, a constaté une tendance constante à la réduction depuis des décennies. La tendance est à une extension moindre chaque année, à la fin de la saison estivale, ce qui est estimé se traduire par une absence totale de glace de mer à ces dates d'ici quelques décennies, ce qui devrait avoir des conséquences importantes pour le climat global, principalement en raison de la réduction de l' albédo en été boréal. ]

Écologie

De nombreux organismes semblent liés à la banquise. Les ours polaires parcourent la banquise arctique et de nombreux poissons, phoques et crustacés ( krill ) forment une chaîne alimentaire qui part des algues qui poussent sous la glace, dans un environnement très constant et riche en nutriments, particulièrement favorable à la vie marine.

Climatologie

Les conséquences environnementales de l'évolution des glaces de mer ne se limitent pas à leurs effets sur le biote marin , mais affectent le régime climatique mondial de deux manières. Tout d'abord, la calotte glaciaire abrite l'océan, agissant comme un isolant qui limite le flux de chaleur de la mer vers l'atmosphère : océan et atmosphère forment un système couplé qui régule la répartition de la chaleur sur la planète. Deuxièmement, la glace blanche de la banquise, bien que fine, est très réfléchissante, contribuant de manière significative à l' albédo planétaire (la proportion de rayonnement solaire renvoyée dans l'espace par réflexion), l'un des paramètres qui influence le plus l'évolution du climat mondial . La diminution saisonnière actuelle de l'albédo aux pôles devrait ainsi contribuer au réchauffement climatique , dans un cas de rétroaction positive symétrique à celle qui se produit dans les périodes climatiques glaciaires, lorsque l'extension des calottes glaciaires et de la banquise accentue le refroidissement.

Il y a des raisons de supposer qu'à une période de l'histoire de la planète, il y a environ 700 millions d'années, le climat était si froid qu'une épaisse calotte glaciaire permanente couvrait une partie importante des océans, à l'exclusion des mers et océans de la zone intertropicale. (Rappelons que l'apparition de la vie sur Terre s'est produite dans des zones climatiques chaudes correspondant aux continents et aux mers situées à de basses latitudes, donc des plantes similaires à celles-ci, comme les fougères arborescentes, poussent toujours dans les mêmes zones). Le cas des mines de charbon des îles Spitzberg (ou Svalbard) est différent car ces mines de charbon ont été formées à partir d'arbres qui n'existent plus dans la région. La raison en est le mouvement des plaques tectoniques qui ont déplacé ces îles beaucoup plus au nord qu'elles ne l'étaient pendant la période carbonifère. Ce n'est pas non plus un signe que le climat dans la zone où se trouvent ces îles s'est refroidi avec le temps, puisque les données dont nous disposons à ce sujet indiquent un processus inverse : le climat dans les îles du Spitzberg se réchauffe depuis la fin. de l' ère tertiaire , avec l'influence bénéfique du Gulf Stream , lorsqu'il y a environ 3 millions d'années, l'isthme d'Amérique centrale s'est élevé pour séparer la mer des Caraïbes de l'océan Pacifique et, par conséquent, ledit courant, qui était autrefois Il s'est échappé vers le Océan Pacifique à travers les passages qui existaient dans la zone (principalement au Panama et entre le Costa Rica, le Nicaragua et le Mexique), se dirigeait vers le golfe du Mexique pour revenir dans l'Atlantique par le détroit de Floride.

Présence en dehors de la Terre

Il a été spéculé que d'autres éléments et composés existent sous la forme d'océans et de mers sur des planètes autres que la Terre. Les scientifiques se méfient particulièrement de l'existence d'"icebergs" de diamant solide et de mers correspondantes de carbone liquide sur les planètes de glace géantes Neptune et Uranus . Cela est dû à la pression et à la chaleur extrêmes dans le noyau, qui transformeraient le carbone en un fluide supercritique . ]

Voir aussi

Phénomène rare - formation de glace en boule. Plage de Stroomi, Tallinn , Estonie .

Types ou caractéristiques de la glace

• glace dérivante
• glace fixe
• glace grasse
• Iceberg
• crêpes glacées
• Polynie (glaciologie)
• verglas
• sastrugi

Physique et chimie

• Déclin de la banquise arctique
• Glace
• cristaux de glace
• Ih de glace
• Eau de mer

Emplois en sciences appliquées et en ingénierie

• Brise-glace

Glossaires de la banquise

• Glossaire de la cryosphère . Centre national de données sur la neige et la glace, Université du Colorado, Boulder. 
• Glossaire des glaces . Environnement Canada. 27 septembre 2010. 
• "Nomenclature des glaces de mer de l'OMM" . Organisation météorologique mondiale. WMO/WMO/ВМО – N° 259 • Édition 1970–2004 . 

Lectures complémentaires

• Rothrock, DA; En ligneZhang, J. (2005). "Volume de glace de mer dans l'océan Arctique : qu'est-ce qui explique son épuisement récent ?" . J. Geophys. Résolution (en anglais) 110 (C1) : C01002. Bibcode : 2005JGRC..11001002R . doi : 10.1029/2004JC002282 . 
• "Tout sur la glace de mer " . Centre national de données sur la neige et la glace, Université du Colorado, Boulder. 
• Vinnikov, KY; Cavalieri, DJ ; Parkinson, CL (mars 2006). « Un modèle d'évaluation des tendances observées par satellite dans l'étendue de la banquise polaire ». Géophis. Res. Lett. (en anglais) 33 (5) : L05704. Bibcode : 2006GeoRL..33.5704V . doi : 10.1029/2005GL025282 .