Faire fondre les cours d’eau sur la calotte glaciaire du Groenland le 19 juillet, 2015. La perte de glace des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique ainsi que des glaciers alpins s’est accélérée au cours des dernières décennies. Photo de la NASA par Maria-José Viñas.
Mesure du niveau de la mer
Le niveau de la mer est mesuré par deux méthodes principales : les marégraphes et les altimètres satellites. Les stations marégraphiques du monde entier mesurent les marées hautes et basses quotidiennes depuis plus d’un siècle, à l’aide de divers capteurs manuels et automatiques. En utilisant les données de nombreuses stations du monde entier, les scientifiques peuvent calculer une moyenne mondiale et l’ajuster pour tenir compte des différences saisonnières.
Depuis le début des années 1990, le niveau de la mer est mesuré depuis l’espace à l’aide d’altimètres radar, qui déterminent la hauteur de la surface de la mer en mesurant la vitesse de retour et l’intensité d’une impulsion radar dirigée vers l’océan. Plus le niveau de la mer est élevé, plus le signal de retour est rapide et fort.
Pour estimer la part de l’élévation du niveau de la mer observée due à la dilatation thermique, les scientifiques mesurent la température de surface de la mer à l’aide de bouées amarrées et dérivantes, de satellites et d’échantillons d’eau collectés par les navires. Les températures dans la moitié supérieure de l’océan sont mesurées par une flotte mondiale de robots aquatiques. Les températures plus profondes sont mesurées par des instruments abaissés par des navires de recherche océanographique.
Niveau de la mer observé depuis le début du record de l’altimètre satellite en 1993 (ligne noire), ainsi que des estimations indépendantes parmi les différentes contributions à l’élévation du niveau de la mer: dilatation thermique (rouge) et ajout d’eau, principalement dû à la fonte des glaciers (bleu). Additionnées (ligne violette), ces estimations distinctes correspondent très bien au niveau de la mer observé. NOAA Climate.gov graphique, adapté de la figure 3.15a dans l’État du climat en 2018.
Pour estimer dans quelle mesure l’augmentation du niveau de la mer est due au transfert de masse réel — le mouvement de l’eau de la terre vers l’océan — les scientifiques s’appuient sur une combinaison de mesures directes de la vitesse de fonte et de l’élévation des glaciers effectuées lors de relevés sur le terrain, et de mesures par satellite de minuscules changements dans le champ de gravité terrestre. Lorsque l’eau passe de la terre à l’océan, l’augmentation de la masse augmente légèrement la force de gravité au-dessus des océans. À partir de ces changements de gravité, les scientifiques estiment la quantité d’eau ajoutée.
Élévation future du niveau de la mer
À mesure que les températures mondiales continueront à se réchauffer, le niveau de la mer continuera à augmenter. Son augmentation dépend principalement du taux d’émissions futures de dioxyde de carbone et du réchauffement futur de la planète. La vitesse à laquelle il va augmenter dépend principalement du taux de fonte des glaciers et des calottes glaciaires.
Le rythme de l’élévation du niveau de la mer s’est accéléré à partir des années 1990, coïncidant avec l’accélération de la fonte des glaciers et des calottes glaciaires. Cependant, il n’est pas certain que cette accélération se poursuive, entraînant une élévation de plus en plus rapide du niveau de la mer, ou si la dynamique interne des glaciers et des calottes glaciaires (sans parler de la variabilité naturelle du climat) conduira à des « impulsions” de fonte accélérée interrompues par des ralentissements.
En 2012, à la demande du Programme scientifique américain sur le changement climatique, les scientifiques de la NOAA ont procédé à un examen des recherches sur les projections d’élévation du niveau de la mer à l’échelle mondiale. Leurs experts ont conclu que même avec les voies d’émission de gaz à effet de serre les plus faibles possibles, le niveau moyen de la mer mondiale s’élèverait d’au moins 8 pouces (0,2 mètre) au-dessus des niveaux de 1992 d’ici 2100. Avec des taux d’émissions élevés, l’élévation du niveau de la mer serait beaucoup plus élevée, mais il était peu probable qu’elle dépasse de 6,6 pieds les niveaux de 1992.
Les possibilités de bas de gamme et de « pire scénario” ont été revues à la hausse en 2017 à la suite d’un examen par le Groupe de travail Interagences américain sur l’élévation du niveau de la mer. Selon leurs nouveaux scénarios, le niveau mondial de la mer devrait très probablement s’élever d’au moins 12 pouces (0,3 mètre) au-dessus des niveaux de 2000 d’ici 2100, même sur une voie à faibles émissions. Sur les voies futures avec les émissions de gaz à effet de serre les plus élevées, l’élévation du niveau de la mer pourrait atteindre 8,2 pieds (2,5 mètres) au-dessus des niveaux de 2000 d’ici 2100.
Niveau de la mer observé à partir des marégraphes (gris foncé) et des satellites (gris clair) de 1800-2015, avec le niveau futur de la mer jusqu’en 2100 sous six scénarios futurs possibles (lignes colorées). Les scénarios diffèrent en fonction des taux futurs potentiels d’émissions de gaz à effet de serre et des différences dans les taux plausibles de perte de glaciers et de calottes glaciaires. NOAA Climate.gov graphique, adapté de la figure 8 de Sweet et al., 2017.
Le pire scénario le plus élevé – ce qui est extrêmement improbable, mais ne peut être exclu — est en grande partie dû à de nouvelles observations et modélisations sur la perte de glace de l’Antarctique et du Groenland. Depuis le rapport de 2012, de nouvelles recherches ont émergé montrant que certaines des estimations les plus extrêmes de la vitesse à laquelle ces calottes glaciaires pourraient fondre étaient plus plausibles qu’elles ne le semblaient auparavant.
Le long de presque tous les États-Unis. côtes en dehors de l’Alaska, les projections de 2017 indiquent que l’élévation du niveau de la mer sera probablement supérieure à la moyenne mondiale pour les trois voies d’élévation du niveau de la mer les plus élevées, grâce à des facteurs locaux tels que l’affaissement des terres, les changements dans les courants océaniques et le réchauffement régional des océans. Pour la côte atlantique densément peuplée au nord de la Virginie et l’ouest du golfe du Mexique, l’élévation du niveau de la mer sera probablement supérieure à la moyenne mondiale pour toutes les voies. Du bon côté, si les choix énergétiques futurs nous maintiennent sur l’une des trois voies les plus basses, l’Alaska et le Nord-ouest du Pacifique risquent de connaître une élévation locale du niveau de la mer inférieure à la moyenne mondiale.
Dans tous les cas, cependant, l’élévation du niveau de la mer augmente le risque d’inondation côtière. Les inondations à marée haute sont déjà un problème grave dans de nombreuses communautés côtières, et elles ne devraient que s’aggraver à l’avenir avec la montée continue des mers.
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À propos des données utilisées dans le graphique interactif
Ces données (télécharger a*.fichier txt) sont à des fins d’éducation et de communication uniquement. La première partie des séries chronologiques présentées dans le graphique ci-dessus provient du groupe du niveau de la mer du CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation), l’agence scientifique nationale australienne. Ils sont documentés dans Church and White (2011). La partie la plus récente de la série chronologique provient du Centre du niveau de la mer de l’Université d’Hawaï (UHSLC). Il est basé sur une moyenne pondérée de 373 enregistrements marégraphiques mondiaux collectés par le National Ocean Service des États-Unis, UHSLC et des agences partenaires dans le monde entier. Les poids pour chaque jauge de la moyenne globale sont déterminés par une analyse en grappes qui regroupe les jauges à partir d’endroits où le niveau de la mer a tendance à varier de la même manière. Cela évite de trop mettre l’accent sur les régions où de nombreux marégraphes sont situés à proximité. L’année de données la plus récente doit être considérée comme préliminaire. Les utilisateurs scientifiques doivent acquérir des données de qualité de la recherche directement auprès de l’UHSLC et/ou de la page Web Marées et courants de la NOAA.
Plus de données et d’informations sur le niveau de la mer de la NOAA et de ses partenaires
Page sur la chaleur et la teneur en sel de l’océan mondial au NCEI
Page sur les tendances des marées et des courants du niveau de la mer au National Ocean Service
Visualiseur numérique de l’élévation du niveau de la mer sur la côte au Coastal Services Center
Page sur le risque d’inondation côtière au US Climate Resilience Toolkit