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Greenland Ice Sheet to fall below its Holocene minimum size by 2300

Cette étude présente des simulations robustes indiquant que, selon les trajectoires de réchauffement actuelles, l'inlandsis du Groenland sera réduit à une taille inférieure à son minimum de l'Holocène d'ici 2300 de notre ère, contribuant de 26 à 86 cm à l'élévation du niveau de la mer, alors que des réductions substantielles d'émissions pourraient limiter cette contribution à environ 10 cm.

Auteurs originaux : Joshua Cuzzone, Jason Briner, Gerard Otiniano, Olivia Truax, Elizabeth Thomas, Eric Steig, Gregory Hakim, Joseph Tulenko, Mathieu Morlighem, Nicole-Jeanne Schlegel, Sophie Nowicki, Sudip Acharya, Jaco

Publié 2026-06-29

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CC BY 4.0

Auteurs originaux : Joshua Cuzzone, Jason Briner, Gerard Otiniano, Olivia Truax, Elizabeth Thomas, Eric Steig, Gregory Hakim, Joseph Tulenko, Mathieu Morlighem, Nicole-Jeanne Schlegel, Sophie Nowicki, Sudip Acharya, Jacob Anderson, Lambert Caron, Anne de Vernal, Jacob Downs, Emilie Folie-Boivin, Ryan Fleetwood, Holly Kyeore Han, Jesse Johnson, Eric Larour, Ana Carolina Luzardi, Zilu Meng, Karlee Prince, Joerg Schaefer, Margie Turin, Liza Wilson, Xiner Wu, Nicolas Young

Article original sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Ceci est une explication générée par l'IA de l'article ci-dessous. Elle n'a pas été rédigée ni approuvée par les auteurs. Pour une précision technique, consultez l'article original. Lire la clause de non-responsabilité complète

La vue d'ensemble : Un énorme bloc de glace sur une cuisinière chaude

Imaginez l'inlandsis du Groenland comme un énorme et ancien bloc de glace posé sur une cuisinière. Au cours des 11 500 dernières années (une période que les scientifiques appellent l'Holocène), la cuisinière a été allumée et éteinte quelques fois, mais elle n'a jamais été assez chaude pour faire fondre le bloc jusqu'à sa taille minimale absolue depuis la dernière fois que la Terre était vraiment chaude (il y a environ 125 000 ans).

Cette nouvelle étude agit à la fois comme une machine à remonter le temps et une boule de cristal. Les chercheurs ont construit une simulation par supercalculateur pour voir comment ce bloc de glace a réagi à la chaleur passée et pour prédire ce qui se passera si nous continuons à monter le thermostat aujourd'hui.

1. Le « essai routier » (Vérifier le modèle)

Avant de pouvoir faire confiance à leurs prédictions pour l'avenir, ils devaient s'assurer que leur modèle informatique était précis. Ils ont effectué un « essai routier » en utilisant les 11 500 dernières années d'histoire.

Le défi : Les modèles informatiques précédents étaient comme de mauvais systèmes GPS ; ils ne parvenaient pas tout à fait à correspondre aux preuves du monde réel (comme les roches anciennes et les niveaux de la mer) montrant à quel point la glace avait rétréci par le passé.
La solution : L'équipe a amélioré son modèle en ajoutant des détails plus réalistes, tels que la façon dont l'océan fait fondre la glace par en dessous et la façon dont la glace se fissure et se détache (calving).
Le résultat : Ils ont lancé 20 versions différentes du passé. Six de ces versions correspondaient parfaitement aux preuves géologiques. Ils ont utilisé ces six « meilleurs conducteurs » pour créer une base de référence fiable pour l'avenir.

2. Le passé : Un retrait temporaire

Pendant la période la plus chaude de l'Holocène (il y a environ 11 000 à 6 000 ans), l'inlandsis a effectivement rétréci.

L'analogie : Pensez-y comme à un bonhomme de neige par une journée ensoleillée. Il a perdu un peu de poids et est devenu plus petit, surtout sur les bords (la « zone d'ablation »).
La limite : Cependant, même à son plus petit, l'inlandsis est resté dans une « zone de confort ». Il a rétréci, mais il n'a pas disparu, et il a fini par croître à nouveau un peu lorsque les choses se sont refroidies. L'inlandsis était stable, juste plus petit qu'aujourd'hui.

3. L'avenir : Monter le chauffage sur « Élevé »

Les chercheurs ont ensuite posé la question suivante : Que se passera-t-il si nous continuons à réchauffer la planète au rythme actuel ?

Ils ont testé quatre scénarios différents, allant de « nous réglons le problème rapidement » à « nous continuons à brûler autant de combustibles fossiles que possible ».

Le « Bon » scénario (Faibles émissions) : Si nous réduisons drastiquement les émissions, l'inlandsis perd un peu de masse (environ 10 cm d'élévation du niveau de la mer), mais il reste dans la plage de ce qui s'est passé dans le passé. C'est comme si le bonhomme de neige perdait quelques centimètres de neige mais restait intact.
Les « Mauvais » scénarios (Trajectoire actuelle et fortes émissions) : Si nous continuons sur notre voie actuelle ou si nous brûlons plus de combustibles fossiles, l'inlandsis entre en territoire inconnu.
- Le point de bascule : L'étude prédit que d'ici l'année 2300, l'inlandsis du Groenland sera devenu plus petit qu'il ne l'a été à n'importe quel moment au cours des 11 500 dernières années.
- L'explosion non linéaire : C'est la partie la plus critique. La fonte ne s'accélère pas seulement de manière linéaire ; elle explose. À mesure que la glace diminue, la « zone de fonte » (où la glace se transforme en eau) se déplace vers l'intérieur des terres et remonte les montagnes.
- L'analogie : Imaginez une baignoire avec un trou au fond. Au début, l'eau s'écoule lentement. Mais à mesure que le niveau de l'eau baisse, le trou devient plus grand par rapport à l'eau, et le drain s'ouvre davantage. L'inlandsis atteint un point où la fonte alimente davantage la fonte.

4. Les conséquences : Une nouvelle réalité

Si l'inlandsis rétrécit en dessous de son minimum de l'Holocène, cela signifie que nous brisons un record de 11 500 ans.

Élévation du niveau de la mer : Sous les trajectoires de réchauffement actuelles, cet inlandsis qui rétrécit ajoutera entre 26 et 86 centimètres (environ 1 à 3 pieds) au niveau mondial de la mer d'ici 2300. Si nous suivons le pire scénario, cela pourrait ajouter jusqu'à 1,4 mètre (près de 5 pieds).
L'exemple de « Camp Century » : L'article mentionne un lieu spécifique appelé Camp Century, qui était autrefois enfoui profondément dans la glace là où il faisait froid et sûr. D'ici 2200, sous le réchauffement actuel, cet endroit se trouvera dans la « zone de fonte », ce qui signifie que la glace à cet endroit fondra vers la surface.

L'essentiel à retenir

L'article conclut que l'inlandsis du Groenland est actuellement stable dans les limites des 11 500 dernières années. Cependant, si nous continuons sur notre trajectoire de réchauffement actuelle, nous pousserons l'inlandsis au-delà de cette limite. Il deviendra plus petit qu'il ne l'a été depuis la dernière grande période chaude il y a 125 000 ans, entraînant une perte de glace rapide et auto-entretenue que notre planète n'a pas connue depuis très longtemps.

La seule façon d'empêcher cela est de réduire drastiquement les émissions, ce qui maintiendrait la taille de l'inlandsis dans la plage historique « sûre ».

Énoncé du problème
La réponse à long terme de l'inlandsis du Groenland (GrIS) à un réchauffement soutenu demeure une incertitude fondamentale en science climatique. Bien que les observations satellitaires capturent une accélération du déséquilibre de masse au cours du dernier quart de siècle, elles sont insuffisantes pour évaluer les trajectoires à l'échelle centennale ou millénaire. L'Holocène (environ les 11 700 dernières années) représente l'intervalle géologique le plus récent où le GrIS a connu des siècles de températures estivales régionales de 2 à 5 °C supérieures aux niveaux préindustriels, offrant ainsi un point de comparaison naturel pour évaluer la sensibilité de la calotte glaciaire. Cependant, les modèles de calottes glaciaires précédents ont peiné à reproduire l'évolution géologiquement contrainte du GrIS tout au long de l'Holocène, sous-estimant souvent l'ampleur et la persistance de la perte de glace. De plus, il reste à déterminer si le GrIS dans son ensemble peut reproduire ces changements passés et comment l'évolution future sous divers scénarios de réchauffement se compare à l'ensemble de la variabilité de l'Holocène.

Méthodologie
Pour combler ces lacunes, les auteurs ont utilisé l'Ice-sheet and Sea-level System Model (ISSM) pour simuler l'évolution du GrIS de 12,5 ka (début de l'Holocène) jusqu'en 2300 CE. L'étude a utilisé une approche multidisciplinaire contrainte par les données :

Initialisation du modèle et physique : Le modèle a été initialisé en utilisant l'étendue glaciaire reconstruite du début de l'Holocène (12,5 ka) à partir de PaleoGrIS. Les simulations ont incorporé des paramétrisations physiques pour les interactions glace-océan, incluant la fonte sous-marine sous la glace flottante et le vêlage aux terminus marins. Le modèle a pris en compte l'ajustement isostatique glaciaire (GIA) en prescrivant le mouvement vertical du substrat rocheux et les changements du niveau de la mer sur la base de reconstructions mondiales du GIA, bien que le GIA n'ait pas été simulé de manière transitoire.
Forçage climatique :
- Holocène (12,5 ka – 1850 CE) : Un ensemble de 20 simulations a été piloté par une gamme étendue de reconstructions paléoclimatiques. Celles-ci comprenaient quatre reconstructions de température distinctes (dérivées de $\delta^{15}$ N de carottes de glace, de l'assimilation de données avec des carottes de glace et de proxys marins) et deux scénarios de précipitation.
- Historique et futur (1850 – 2300 CE) : Les simulations ont été forcées par les sorties du modèle CMIP6 NCAR CESM2-WACCM. Cela couvrait quatre trajectoires socio-économiques partagées (SSP) : SSP1-2.6 (atténuation élevée), SSP2-4.5 et SSP3-7.0 (intermédiaires), et SSP5-8.5 (intensif en combustibles fossiles). Pour les scénarios s'étendant uniquement jusqu'à 2100, une approche de mise à l'échelle par motifs a été utilisée pour étendre les anomalies jusqu'en 2300 CE tout en préservant les structures spatiales.
Comparaison données-modèles (DMC) : Pour évaluer la compétence du modèle, les auteurs ont appliqué sept critères indépendants par rapport aux observations géologiques. Ces critères comprenaient les reconstructions de marges glaciaires, les contraintes des proxys paléoclimatiques, l'étendue minimale, les schémas de réexpansion et des histoires régionales spécifiques (par exemple, la déglaciation de Prudhoe Dome). Six membres de l'ensemble ont été sélectionnés comme les « meilleures exécutions » basées sur leur adéquation avec ces références.

Résultats clés

Reconstruction de l'Holocène : L'ensemble validé a réussi à reproduire l'évolution de l'Holocène du GrIS, capturant une période d'aire glaciaire plus petite qu'actuellement. Les simulations indiquent que les taux de perte de masse maximaux de l'Holocène (~3–4 $\times$ 10 $^4$ Gt siècle $^{-1}$ ) se sont produits entre 11,6 et 8 ka, avec un déplacement spatial marqué des bassins du nord au début de l'Holocène vers les bassins de l'ouest à la fin de l'Holocène.
Trajectoires futures :
- Sous les trajectoires de réchauffement actuelles (SSP intermédiaires), le GrIS devrait rétrécir en dessous de son étendue et de son volume minimaux de l'Holocène d'ici 2300 CE.
- Les taux de perte de masse sous les scénarios à fortes émissions (SSP5-8.5) s'accélèrent de manière non linéaire, atteignant ~24,7 $\times$ 10 $^4$ Gt siècle $^{-1}$ d'ici 2300 CE — soit dix fois les taux maximaux observés durant l'Holocène.
- La fraction de la calotte glaciaire sujette à l'ablation (fonte) augmente de manière non linéaire à mesure que l'altitude de la ligne d'équilibre (ELA) s'élève, sous l'effet des rétroactions entre le bilan de masse de surface et l'élévation. D'ici 2050 CE, sous les trajectoires actuelles, la zone d'ablation atteindra des niveaux sans précédent par rapport à l'Holocène.
Contribution au niveau de la mer : D'ici 2300 CE, le GrIS devrait contribuer de 26 à 86 cm d'équivalent niveau de la mer (SLE) sous les scénarios intermédiaires. Sous le scénario à hautes émissions SSP5-8.5, cette contribution pourrait atteindre ~1,4 m (19 % du volume actuel). Inversement, limiter le réchauffement à l'SSP1-2.6 restreint la contribution à environ 10 cm.
Changement d'état : Les simulations suggèrent que le GrIS approche d'un changement d'état fondamental. Contrairement à l'Holocène, où la zone d'ablation était confinée aux régions marginales, le réchauffement futur pousse la zone d'ablation vers l'intérieur des terres et vers des altitudes plus élevées. Par exemple, le site de Camp Century, actuellement dans la zone d'accumulation, devrait entrer dans la zone d'ablation d'ici 2200 CE sous les trajectoires intermédiaires.

Signification et affirmations
L'article affirme fournir les estimations les plus robustes et validées par les données de l'évolution du GrIS de l'Holocène jusqu'à l'an 2300. En résolvant le décalage entre les modèles précédents et les contraintes géologiques, l'étude établit une base pour projeter l'engagement futur de la calotte glaciaire. Les auteurs affirment que le réchauffement futur pourrait pousser l'inlandsis du Groenland au-delà de la plage d'états expérimentés durant l'Holocène, entrant potentiellement dans un état de perte de masse soutenue et auto-amplifiée. Les résultats soulignent que, bien qu'une réduction substantielle des émissions puisse limiter la contribution du GrIS à l'élévation du niveau de la mer à ~~10 cm, les trajectoires actuelles risquent de conduire la calotte glaciaire à sa plus petite taille depuis l'optimum de l'interglaciaire dernier (~~125 000 ans), avec des taux de perte de masse dépassant tout ce qui a été enregistré dans le passé géologique.