Tatoufaux.com : la fonte des glaces et le niveau des mers

La fonte des icebergs aurait une incidence importante sur le niveau de la mer

Le contenu de cet article est PROUVÉ

Cette histoire d’eau me laisse de glace

Voilà une expérience qui ne grèvera pas le budget de la recherche : remplissez un verre d’eau aux deux tiers environ, ajoutez-y un beau glaçon et marquez le niveau atteint par l’eau avec un trait. Attendez que le glaçon fonde (au soleil, sous une lampe ou au micro-ondes si vous êtes impatient) et regardez le niveau de l’eau. À moins d’avoir entre-temps abusé d’autres liquides, vous constaterez que le niveau de l’eau est toujours le même. Le glaçon, dont une partie occupait pourtant un volume non négligeable au-dessus du niveau de l’eau (10% en fait), a fondu sans que le volume total de l’eau s’en trouve modifié. Eh bien, c’est presque la même chose pour les icebergs (nous verrons plus loin la différence), ces gros glaçons qui flottent dans les océans arctiques et antarctiques. Le bon sens nous amènerait à croire qu’étant donné que 10 % de leur volume se trouve hors de l’eau, c’est autant d’eau qui serait ajoutée à celle de la mer en cas de fonte. Or il n’en est rien.

L’explication nous vient d’Archimède et de son fameux principe, et de ce que la glace pèse moins lourd que l’eau à volume égal (90 % environ) ou, autrement dit, occupe un volume plus grand à masse égale (la fameuse bouteille oubliée dans le congélateur). Que se passe-t-il ? Le glaçon (ou l’iceberg jusqu’à un certain point) flotte dans l’eau parce qu’il subit une poussée de bas en haut égale à son poids. Comme ce poids est égal à celui de l’eau déplacée par la partie immergée, il est donc tout à fait logique que la glace redevenue eau occupe exactement ce volume, ni plus ni moins.

Toutefois, et c’est là que les choses se corsent un peu, les icebergs sont constitués d’eau douce, alors que la mer est salée. Cette différence de densité provoque une poussée supplémentaire puisque le poids de liquide déplacé est plus important à volume égal et que la poussée est égale au poids de liquide déplacé. Un iceberg occupe donc un tout petit peu moins de place dans de l’eau salée que dans de l’eau douce. Mais comme il contient toujours autant d’eau, celle-ci libérée par la fonte occupera un espace légèrement plus important que celle que prenait la glace.

Cette différence est en moyenne de 2,6% (quotient des deux densités) et une étude du Geophysical Journal International estime que la fonte des icebergs ajoutée à celle des banquises flottantes ne ferait monter le niveau de la mer que d’environ 4 cm.

Cet écart est souvent négligé car il est infime en regard des autres facteurs susceptibles de modifier de manière plus sensible le niveau de la mer. Parmi ceux-ci, la dilatation de l’eau due au réchauffement climatique et la fonte des glaciers continentaux et des calottes glaciaires (inlandsis) sont considérées comme les plus importants.

Expérience illustrée
Pour aller plus loin
Différence due à l’eau douce des icebergs
L’élévation du niveau de la mer
L’effet du réchauffement climatique sur les mers