Élévation du niveau de la mer

Introduction
Élévation du niveau de la mer de l’Holocène
Observations actuelles
Prédire l’avenir
Impact de l’élévation du niveau de la mer
Lectures complémentaires

Introduction

Le niveau mondial de la mer augmente actuellement à un rythme moyen de 1,8 mm par an depuis 1961 et de 3,1 mm par an depuis 1993. Les principales contributions à cette hausse proviennent de la fonte des glaciers et des calottes glaciaires et de l’expansion thermique de l’océan. Dans cette optique, l’étendue de la couverture polaire de neige et de glace a diminué. L’une des principales cibles des glaciologues et des géologues glaciaires est de mieux comprendre les taux d’élévation du niveau de la mer, afin de permettre de meilleures prévisions des changements futurs. Les estimations futures du GIEC de l’élévation du niveau de la mer ne tiennent pas compte des changements dynamiques des glaciers (tels que les impacts de l’effondrement de la plate-forme glaciaire ou de l’instabilité de la calotte glaciaire marine). La compréhension des taux d’élévation du niveau de la mer à l’Holocène contextualise les taux de changement actuels. Enfin, la compréhension du taux d’élévation du niveau de la mer autour de l’Antarctique peut être utilisée pour limiter les volumes de glace passés.

Élévation du niveau de la mer de l’Holocène

Lorsqu’une masse de glace pousse sur terre, elle déprime la croûte et élève le niveau local relatif de la mer. Lorsque la glace fond, la croûte rebondit. C’est ce qu’on appelle le soulèvement isostatique. Par exemple, l’Écosse rebondit encore après la dernière grande période glaciaire en Grande-Bretagne. Des endroits comme ceux-ci, qui ont été déprimés lors de la dernière glaciation, sont appelés sites proches des champs. Nous pouvons utiliser des sites proches du champ pour reconstruire le volume passé de glace (car nous connaissons la viscosité de la croûte et la masse nécessaire pour la réduire d’une certaine quantité).

Variation du niveau de la mer au cours de la dernière période post-glaciaire. Crédit : Robert A. Rhode, Projet d’art sur le réchauffement climatique, Wikimedia Commons.

L’histoire est cependant plus compliquée, car lorsqu’il y a beaucoup de glace dans le monde (un volume de glace mondial élevé, par exemple lors du Dernier Maximum glaciaire, il y a environ 18 000 ans), le niveau de la mer mondiale est plus bas. C’est un changement eustatique du niveau de la mer: l’eau est enfermée dans des calottes glaciaires, plutôt que dans les océans. Les endroits tectoniquement stables loin des endroits avec des volumes de glace élevés pendant le Dernier maximum glaciaire sont appelés sites de champs lointains, car ils n’avaient pas de dépression isostatique pendant la dernière glaciation. Ces endroits mesurent l’évolution globale du niveau de la mer au cours du dernier cycle glaciaire (le niveau de la mer était d’environ 120 m plus bas lors de la dernière glaciation).

Ainsi, les sites éloignés limitent les changements du niveau de la mer à l’échelle mondiale et les sites proches limitent les volumes de glace. Cependant, il est complexe et les interactions régionales entre le changement du niveau de la mer isostatique et eustatique nous donnent des taux locaux de changement relatif du niveau de la mer. Les scientifiques peuvent utiliser des plages surélevées, datées avec une variété de méthodes, pour limiter les taux locaux de changement relatif du niveau de la mer. Sur les îles, les creux peuvent accumuler des sédiments et des organismes marins. Lorsque ceux-ci sont élevés au-dessus du niveau de la mer, ils accumulent des organismes et des sédiments lacustres (lacs d’eau douce). En utilisant la datation au radiocarbone et la biostratigraphie, et en tenant compte de l’élévation du niveau de la mer eustatique mondiale, les scientifiques peuvent calculer quand la région a été surélevée et de combien.

Observations actuelles

Élévation récente du niveau de la mer. Crédit : Bruce C. Douglas (1997). « Global Sea Rise: Une nouvelle détermination ». Surveys in Geophysics 18:279-292. DOI: 10.1023 / A: 1006544227856. Image du projet d’art sur le réchauffement climatique. Wikimedia Commons

Le GIEC estime actuellement l’élévation mondiale du niveau de la mer à environ 1,8 ± 0,5 mm par an. La fonte des glaciers de montagne et des calottes glaciaires explique en grande partie cette hausse, et cela peut être dû au fait que les glaciers plus petits, qui ont également tendance à être plus raides, sont plus sensibles au réchauffement climatique. Au cours des 15 dernières années, les glaciers autour de la péninsule antarctique et dans le sud de l’Amérique du Sud ont contribué ensemble à 0,19 ± 0,045 mm par an à l’élévation du niveau de la mer.

Prédire l’avenir

Projections futures du niveau de la mer à l’horizon 2100 du GIEC. Organisation de Recherche Scientifique et Industrielle du Commonwealth (CSIRO). Creative Commons Attribution

Le GIEC prédit l’élévation future du niveau de la mer sur la base des taux de fonte et des prévisions des émissions de carbone et du réchauffement futurs. Cependant, il existe de grandes incertitudes (visibles sur le graphique), car l’interaction dynamique des calottes glaciaires avec le changement climatique doit être mieux comprise. Les prévisions jusqu’à 2100 vont de 20 cm à 2 m. La meilleure estimation est de 0,6 m, principalement à cause de la dilatation thermique des océans et de la fonte des glaciers. Les vitesses de glace accélérées, les instabilités de la calotte glaciaire marine et l’effondrement de la plate-forme glaciaire font partie des grandes incertitudes dans l’estimation de l’élévation future du niveau mondial de la mer.

Un effondrement de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental augmenterait le niveau de la mer d’environ 3,3 m. Bien qu’il soit peu probable, si toute la calotte glaciaire de l’Antarctique fondait, cela augmenterait le niveau de la mer d’environ 60 m. Vous pouvez en savoir plus sur la contribution de l’Antarctique à l’élévation du niveau mondial de la mer dans cet article de blog.

Impact de l’élévation du niveau de la mer

Explorez l’impact de l’élévation du niveau de la mer aux États-Unis jusqu’en 2100 à l’aide de cette fonctionnalité interactive intéressante de Climate Central.

Lectures complémentaires

Élévation future du niveau de la mer à partir des calottes glaciaires
Contribution de l’Antarctique à l’élévation mondiale du niveau de la mer
Rebond post-glaciaire
Glaciers et changement climatique

Lectures complémentaires: Ce joli document en libre accès par Van den Broeke et coll., 2011.

Voir l’Institut du climat pour plus d’informations.

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1. Équipe de rédaction de base du GIEC, 2007. Changement climatique 2007: rapport de synthèse. GIEC, 52 pages.

2. Alley, R.B., Clark, P.U., Huybrechts, P., et Joughin, I., 2005. Changements de la calotte glaciaire et du niveau de la mer. Science, 2005. 310 (5747): p. 456-460.

3. Shennan, I., Peltier, W.R., Drummond, R. et Horton, B., 2002. Paramètres d’échelle globale à locale déterminant les changements relatifs du niveau de la mer et l’ajustement isostatique post-glaciaire de la Grande-Bretagne. Quaternary Science Reviews, 2002. 21 (1-3): p. 397-408.

4. Les résultats de cette étude ont été publiés en 2006. Changements relatifs du niveau de la mer, modélisation isostatique glaciaire et reconstitutions de la calotte glaciaire des îles britanniques depuis le Dernier Maximum glaciaire. Journal of Quaternary Science, 2006. 21: p. 585-599.

5. Shennan, I., Hamilton, S., Hillier, C. et Woodroffe, S., 2005. A 16 000-year record of near-field relative sea-level changes, northwest Scotland, Royaume-Uni. Quaternary International, 2005. 133-134: p. 95-106.

6. L’étude a permis de déterminer si le taux de mortalité était inférieur à celui du taux de mortalité par cancer du sein chez les personnes atteintes de cancer du sein chez les personnes atteintes de cancer du sein chez les personnes atteintes de cancer du sein chez les personnes atteintes de cancer du sein chez les personnes atteintes de cancer du sein chez les personnes atteintes de cancer du sein chez les personnes atteintes de cancer du sein chez les personnes atteintes de cancer du sein chez les personnes atteintes de cancer du sein chez les personnes atteintes de cancer du sein chez les personnes atteintes de cancer du sein chez les personnes atteintes de cancer du sein chez les personnes atteintes de cancer du sein chez les personnes atteintes de cancer du sein chez les personnes atteintes de cancer du sein chez les personnes atteintes de cancer du sein. Le Dernier Maximum Glaciaire. Science, 2009. 325 (5941): p. 710-714.

7. Peltier, W.R. et Fairbanks, R.G., 2006. Volume de glace glaciaire mondial et durée maximale de la dernière période glaciaire à partir d’un record prolongé du niveau de la mer à la Barbade. Quaternary Science Reviews, 2006. 25 (23-24): p. 3322-3337.

8. Fretwell, P.T., Hodgson, D.A., Watcham, E.P., Bentley, M.J. et Roberts, S.J., 2010. Soulèvement isostatique holocène des îles Shetland du Sud, péninsule antarctique, modélisé à partir de plages surélevées. Revues scientifiques quaternaires, 2010. 29 (15-16): p. 1880-1893.

9. Watcham, E.P., Bentley, M.J., Hodgson, D.A., Roberts, S.J., Fretwell, P.T., Lloyd, J.M., Larter, R.D., Whitehouse, P.L., Leng, M.J., Monien, P., et Moreton, S.G., 2011. Une nouvelle courbe du niveau relatif de la mer de l’Holocène pour les îles Shetland du Sud, en Antarctique. Revues scientifiques quaternaires, 2011. 30 (21-22): p. 3152-3170.

10. Sterken, M., Roberts, S.J., Hodgson, D.A., Vyverman, W., Balbo, A.L., Sabbe, K., Moreton, S.G. et Verleyen, E., 2012. Histoire glaciaire et climatique holocène du canal Prince Gustav, péninsule antarctique du nord-est. Revues scientifiques quaternaires, 2012. 31(0): p. 93-111.

11. L’étude a permis de déterminer si le taux de croissance de la population était inférieur à celui de la population de la région de l’Est de l’Amérique du Nord et de la région de l’Est de l’Amérique du Nord. Geological constraints on glacio-isostatic adjustment models of relative sea-level change during deglaciation of Prince Gustav Channel, Antarctic Peninsula. Revues scientifiques quaternaires, 2011. 30(25-26): 3603–3617.

12. Les résultats de cette étude ont été publiés en 2009. Changement relatif du niveau de la mer et déglaciation de l’Holocène sur l’île Alexander, péninsule antarctique, à partir de deltas de lacs surélevés. Géomorphologie, 2009. 112 (1-2): p. 122-134.

13. Jock, R., de Woul, M., Radic, V., et Dyurgerov, M., 2009. Les glaciers de montagne et les calottes glaciaires autour de l’Antarctique contribuent grandement à l’élévation du niveau de la mer. Geophysical Research Letters, 2009. 36: p. L07501.

14. Oerlemans, J. et Fortuin, J.P.F., 1992. Sensibilité des glaciers et des Petites calottes glaciaires au réchauffement des serres. Science, 1992. 258 (5079): p. 115-117.

15. Ivins, E.R., Watkins, M.M., Yuan, D.-N., Dietrich, R., Casassa, G. et Rülke, A., 2011. Perte de glace terrestre et ajustement isostatique glaciaire au passage de Drake : 2003-2009. J. Géophyses. Rés., 2011. 116 (B2): p. B02403.

16. Willis, J.K. et Church, J.A., 2012. Projection régionale du niveau de la mer. Science, 2012. 336: p. 550-551.

17. Bamber, J.L., Riva, R.E.M., Vermeersen, B.L.A. et Le Brocq, A.M., 2009. Réévaluation de l’élévation potentielle du niveau de la mer due à l’effondrement de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental. Science, 324 (5929): 901-903.

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