Augmentation du niveau des océans
Au cours des deux derniers millions d’années, le niveau de la mer a varié de façon périodique au gré des alternances de périodes glaciaires et interglaciaires. Il a ainsi monté de près de 130 mètres depuis la fin de la dernière glaciation, par suite de la fusion des grandes calottes de glace qui s’étendaient en hémisphère nord. Stabilisé depuis les derniers millions d’années ce niveau moyen n’a pas varié de plus de 0,1 à 0,2 mm par an par suite de la stabilité du climat.
Au cours du 20e siècle une nette augmentation de ce niveau est clairement détectée. En particulier, l’entrée de la surveillance par satellites depuis 1993 indique une augmentation de 3 cm de 93 à 2003. Cette montée du niveau moyen est attribuée au réchauffement qui touche la planète à travers deux processus principaux : la dilatation de l'eau de mer, suite au réchauffement des eaux océaniques, et la fonte des glaces terrestres. On estime actuellement que la hausse du niveau des océans, d’environ six centimètres depuis 20 ans, est liée pour 1/3 à la dilatation des océans, dilatation liée elle-même au réchauffement climatique, et pour 2/3 à la fonte des glaciers de montagne et des calottes polaires.
Fonte des glaces terrestres
La banquise, qui est de l’eau de mer gelée, flotte sur la mer. En vertu du principe d’Archimède, cette glace déplace donc un volume d’eau de mer d’un poids égal au poids de la glace. Si elle fondait, l'eau de fonte ainsi produite occuperait le volume exact d’eau de mer que la glace occupait, sans donc modifier le niveau de la mer. C’est l’histoire du glaçon qui fond dans un verre de whisky : une fois fondu le niveau du liquide dans le verre n’a pas bougé. La fusion de la banquise n’intervient donc pas dans la montée du niveau marin.
Contrairement à la fonte de la banquise, la fonte des glaces d'eau douce, c’est-à-dire des calottes glaciaires et des glaciers, contribue à la montée du niveau de la mer. Sur le continent antarctique, ce sont 30 millions de km3 de glace qui sont stockés, soit 2 % de l'eau terrestre, mais 75 % de l'eau douce et 90 % des glaces. La fonte totale de l'Antarctique équivaudrait à une hausse du niveau de la mer de l’ordre de 60 mètres auxquels il faudrait ajouter la fonte du Groenland, de l’ordre de 7 mètres de plus, l'incertitude étant de plusieurs mètres.
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