LES CLIMATS DE LA TERRE
Influence de la structure du manteau neigeux sur l’évolution du climat au Groenland
On observe actuellement un réchauffement climatique global, à l’échelle de la planète. Certaines régions, comme le Groenland, sont particulièrement impactées. La compréhension des phénomènes influençant le climat et son changement dans ces régions est donc un enjeu majeur pour les scientifiques.
Expliquer les origines de la variation de l’albédo au Groenland et son influence sur le changement climatique actuel dans cette région.
Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données des documents et les connaissances utiles.
Document 1 : Évolution de l’albédo de juin à août au Groenland, entre 1996 et 2017.
[Carte de la variation de l'albédo en % par an]
Document 2 : Évolution de la taille des grains de neige en surface du manteau neigeux, sur les mois de juin à août au Groenland, entre 1996 et 2017.
[Carte de la variation de la taille des grains de neige en μm par an]
Document 3 : Relation entre albédo et taille des grains de neige.
[Graphique montrant l'albédo en fonction de la taille des grains de neige en μm pour les années 2016 et 2017]
La courbe de tendance présentée ci-dessus a été obtenue à partir de mesures réalisées au Groenland dans des « fosses à neige », dispositif expérimental mis en place pour l’étude. La corrélation établie ici, entre albédo et la taille des grains de neige, est statistiquement significative.
Document 4 : « Métamorphisme » des grains de neige.
Les flocons de neige déposés à la surface subissent des transformations en fonction des conditions du milieu. Ces transformations qui concernent notamment la taille des grains de neige, sont nommées « métamorphisme ».
L’un des facteurs déterminant le métamorphisme de la neige est le type de gradient thermique présent dans la couche de neige. Il dépend de la différence de température entre deux profondeurs du manteau neigeux. Si la différence de température entre ces points est forte, on a un fort gradient thermique.
[Schéma montrant l'évolution d'un flocon de neige initial vers un petit grain (faible gradient) ou un gros grain (fort gradient)]
Document 5 : Effet amplificateur du métamorphisme de la neige.
La taille des grains de neige conditionne la puissance de l’albédo qui lui-même conditionne le gradient thermique dans le manteau neigeux.
La taille des flèches ci-dessous est proportionnelle à la quantité d’énergie échangée. Plus le trait de flèche est épais plus cette quantité est importante.
[Schémas 5a et 5b comparant le métamorphisme pour de la neige à petits grains et de la neige à gros grains]
Document 6 : Effet des tempêtes de neige et de la modification de leurs localisations.
Document 6a : Effet de nouvelles précipitations neigeuses.
Les chutes régulières de neige fraîche renouvellent le manteau neigeux. Les chutes de neiges fraîches apportent de nouveaux flocons qui, sous l’effet du vent, forment des petits grains.
Document 6b : Trajectoire des tempêtes au-dessus du Groenland.
Dans une étude publiée en 2019, Lewis et son équipe ont montré qu’en raison de conditions anticycloniques au-dessus du Groenland, il existe une diminution statistiquement significative du nombre de tempêtes traversant ces régions chaque année. Cette diminution induit une baisse importante des apports de neige fraîche et par conséquence le manteau neigeux n'est pas renouvelé. La diminution du nombre de tempêtes est mise en évidence pour la période 1996-2016, comparée à la période 1958-1996.
Document 7 : Variation des températures au Groenland et dans le monde entre 1970 et 2021.
[Graphique des anomalies de température en ∘C]
- Courbe noire : Anomalies de température moyenne annuelle dans l'Arctique, dont fait partie le Groenland. La droite de tendance en noir est représentée pour la période 1979–2021.
- Courbe grise en pointillé : Anomalies de température moyenne annuelle dans le monde. La droite de tendance en gris est représentée pour la période 1979–2021.
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