Tachetée de flaques turquoise, la banquise s’étend à l’infini, au-dessus de la mer de Beaufort. En cette fin de printemps, l’éclat du jour magnifié par l’étendue blanchâtre noie l’horizon. Et pourtant: «C’est là de la glace qui s’est constituée durant l’hiver et qui disparaît normalement durant l’été», explique Stéphane Julien, capitaine du brise-glace Amundsen. Quant à la glace multiannuelle, «on dira bientôt que c’est une espèce en voie de disparition», lâche-t-il, en manoeuvrant son puissant navire rouge.
Sur le pont, jumelles autour du cou, David Barber, glaciologue à l’Université du Manitoba, confirme: «La banquise arctique perd chaque année des dizaines de kilomètres carrés de superficie supplémentaires en été. Et 2008 ne devrait pas inverser la tendance», disait-il en juin. Depuis, l’actualité lui a presque donné raison: il y a peu, des chercheurs affirmaient qu’il était possible, pour la première fois de l’histoire, de faire le tour de l’Arctique en bateau, la banquise n’étant plus reliée à aucun continent. Et, le 16 septembre, le Centre américain de données sur la neige et la glace (NSIDC) a annoncé que, pour la deuxième année consécutive, la surface de la glace avait atteint un minimum – 4,5 millions de km2 – jamais observé depuis que des données satellites sont disponibles, soit 1979. Le record de 2007 (4,13 millions de km2) n’a pas été battu. Mais la banquise a diminué de 33% par rapport à la moyenne des minima observés entre 1979 et 2000. Les glaciologues restent donc alarmistes. D’aucuns prédisent sa disparition entre 2013 et 2030.
«Durant le dernier million d’années, les carottages ont montré qu’il y avait toujours eu de la glace en Arctique, poursuit David Barber. Cette région a connu des périodes sans glace, mais les changements ont eu lieu sur des milliers d’années, et la biodiversité a eu le temps de s’adapter. Aujourd’hui, la fonte imposée par le réchauffement climatique se déroule sur des décennies. Cela génère des contraintes énormes sur ce fragile écosystème.»
C’est pour étudier ce sournois bouleversement que Dave Barber, avec d’autres scientifiques, a mis sur pied le Circumpolar Flaw Lead Project. Ce projet à 40 millions de dollars est le plus important organisé dans le cadre de l’Année polaire internationale. Son objectif: étudier l’impact des changements climatiques sur toute la chaîne trophique de l’Arctique, des algues jusqu’aux grands mammifères, ours blancs et bélugas. Et quel meilleur moyen pour y parvenir qu’un navire allant là où les changements ont lieu: sur la banquise et autour. Le brise-glace canadien Amundsen a donc été transformé en un laboratoire flottant. «Ce projet est unique car les scientifiques étudiant divers domaines le font tous au même endroit, et connecteront leurs données pour obtenir une image globale de la situation.»
La situation? C’est le Circumpolar Flaw Lead, ou Chenal de courant circumpolaire, en français. «C’est une zone d’eau libre mise en mouvement par les vents qui se crée, même en hiver, entre les glaces attachées aux côtes et les morceaux de banquise flottants, explique le glaciologue, debout sur l’un de ces pans de glace, emmitouflé dans sa combinaison de sauvetage orangée, incontournable lorsque l’on s’aventure à pied sur le pack. C’est en fait une «fenêtre sur le futur», car cela «simule» un océan Arctique dont la couverture solide sera beaucoup plus morcellée à l’avenir.
Soleil et cercles vicieux
Dans et sur les bords de ce chenal, la vie abonde. «Elle dépend beaucoup du comportement de la glace, dit Dave Barber. Mon groupe étudie par quels processus physiques (vents, lumière, etc.) la banquise réagit aux modifications dans l’océan et dans l’atmosphère. En résumé, à cause du réchauffement, la glace se forme plus tard, laissant l’océan ouvert. Les flux de chaleur de l’eau vers l’atmosphère sont maintenus, ce qui empêche la glace de se former.» Premier cercle vicieux, ou rétroaction positive, disent les spécialistes.
«L’océan étant ouvert plus longtemps, davantage de vapeur est évaporée, ce qui cause plus de précipitations, poursuit le glaciologue. Mais à l’automne celles-ci ne peuvent pas tomber sur la glace annuelle, qui n’est pas formée, mais uniquement sur la banquise pérenne. Or la neige est un isolant thermique, et garde cette glace pluriannuelle plus chaude, l’empêchant de s’épaissir.» Second cercle vicieux. Sans parler d’une autre rétroaction, liée à l’albédo, la capacité d’une surface à réfléchir l’énergie solaire: «Avec le réchauffement, l’eau de fonte augmente sur la banquise. Ces flaques turquoise se forment, qui sont plus sombres et absorbent plus de chaleur incidente du soleil (40%) que la glace (20%) ou la neige (10%). Une chaleur qui ne fait qu’accélérer la fonte…»
Explosion de verdure
Ce rétrécissement accroît évidemment les zones de l’océan ouvertes à la lumière du jour. «Nous tentons donc de caractériser comment l’énergie lumineuse diffuse dans l’eau sous les pans de banquise, explique Andrea Rossnagel, agenouillée plus loin sur la glace. Minutieusement, à travers des trous percés verticalement, la doctorante de l’Université du Manitoba introduit dans l’eau un tube en métal qui mesure la quantité de lumière, la salinité et la température en fonction de la profondeur. Ces données sont importantes, car elles déterminent les conditions de prolifération, par photosynthèse, du premier maillon de la chaîne alimentaire, aussi appelé «production primaire» ou «phytoplancton»: les algues. «La glace, en fondant, crée près de la surface une couche d’eau douce qui se mélange à l’eau salée des profondeurs, détaille Dave Barber. Cette couche mixte, riche en nutriments, est très favorable à la croissance du phytoplancton. Et elle est d’autant plus stable et durable que la glace font rapidement.»
Cette explosion de verdure marine, qui dure trois mois, en suit une autre, plus stupéfiante. Au printemps, la banquise s’amincit et laisse passer assez de lumière pour que poussent des algues dans la glace. «Les voilà, dans cette couche brunâtre, dit Benoît Philippe, en montrant du gant la partie inférieure d’une carotte de glace fraîchement extraite. Un morceau qui sera fondu dans un laboratoire de l’Amundsen. Le doctorant de l’Université du Québec à Rimouski y déterminera les espèces présentes, et de quoi elles se nourrissent.
«Ces algues constituent un tiers de la production primaire, explique-t-il. Elles contiennent aussi plus d’acides gras que le phytoplancton marin, et sont donc très appréciées par les copépodes, d’infimes crustacés qui viennent les «brouter». Or, si la glace annuelle se raréfie, la quantité de ces algues diminuera.» Selon Dave Barber, «une plus longue période d’expansion du phytoplancton couplée à une diminution des algues de glace va avoir un impact sur les espèces animales (zooplancton) qui s’en nourrissent et calquent leur période de reproduction sur les phases d’abondance de cette nourriture.»
De la vie dans la glace
Le zooplancton ne vit d’ailleurs pas que dans l’eau, mais aussi dans… la glace. «Une faune d’invertébrés d’une taille de 40 à 500 micromètres (vers, copépodes, etc.), appelée «méiofaune», grouille dans les veines de la glace remplies de saumure, cette eau contenant le sel rejeté lorsque la banquise se forme», dit Maïke Kramer. La doctorante en écologie polaire à l’Université de Kiel (Allemagne) passe trois semaines sur l’Amundsen, dont de nombreuses heures les yeux collés sur son microscope dans un local à 2°C. «Pendant longtemps, on a refusé d’imaginer que des êtres vivants pouvaient vivre dans la glace. Il y a donc encore beaucoup à découvrir sur l’abondance, la taxonomie, et la structure de cette méiofaune; j’ai moi-même identifié plusieurs espèces inédites.»
«On pense que cette méiofaune joue un rôle important dans l’absorption du CO2», poursuit-elle. Mort, ce zooplancton sert aussi de nourriture au benthos, la microfaune qui vit au fond de l’océan et recycle la matière organique en des nutriments qu’avaleront les algues. «La méiofaune est ainsi un maillon non négligeable de la chaîne trophique à être affecté par les fortes variations de la glace annuelle», conclut Benoît Philippe.
Mine à poissons
Les poissons sont les premiers à en pâtir, car ils se nourrissent de ce zooplancton. «Nous disposons encore de peu d’informations sur l’abondance des espèces de l’Arctique, car ces données proviennent souvent des bateaux de pêche commerciale. Or, ici, il n’y en a pas, indique Jacques Gagné, océanographe à Pêches et Océans Canada. Tout au plus connaît-on certaines statistiques sur l’omble arctique; c’est une espèce consommée abondamment par les Inuits. Concernant la morue arctique, par contre, on ne sait presque rien. Or elle constitue la principale ressource alimentaire des oiseaux et des mammifères marins.»
Avec le réchauffement des eaux, et donc les changements dans la constitution du phyto et du zooplancton, d’autres espèces vivaces vivant plus au sud, comme l’éperlan ou la morue atlantique, pourraient étendre leur aire d’abondance vers le nord, et entrer en compétition avec la morue arctique, plus «paresseuse» et encline à économiser son énergie métabolique. «Cela aurait un impact considérable sur l’écosystème!»
Sous une autre perspective, l’industrie de la pêche disposerait d’une nouvelle ressource halieutique dans des eaux bientôt libres de glace. «Les capacités de l’industrie pêchière sont si grandes que des compagnies n’hésiteront pas à en tirer profit dès que possible», avertit l’océanographe. Et de plaider: «Avant, il est crucial de mieux connaître la répartition et l’abondance des espèces. Cela aussi parce que le gouvernement canadien veut favoriser l’accès des Inuits à ces ressources proches de chez eux.»
Pour ce faire, son équipe utilise de vastes filets pyramidaux qu’elle laisse traîner à des profondeurs variables depuis le flanc de l’Amundsen. «Nous prélevons nombre de larves à divers endroits. Nous pouvons alors comparer les taux de croissance pour déterminer quelles conditions leur sont les plus favorables. Par contre, recueillir des morues arctiques adultes est difficile; on connaît donc mal leurs déplacements et leurs habitats critiques.»
Migration de bélugas
Mieux caractériser cette faune halieutique permettra peut-être d’expliquer le comportement de ses prédateurs, les bélugas notamment. «Ces mammifères marins migrent en été dans la rivière MacKenzie voisine; ce n’est pas un hasard si les autochtones se sont établis là, les bélugas constituant une importante source de nourriture», dit Nathalie Asselin, cétologue à l’Université du Manitoba. Ce que font ces baleines blanches auparavant reste toutefois mystérieux.
Selon les habitants de la côte arctique du Canada, les bélugas séjournent durant quelques semaines près de la banquise en fonte, probablement parce qu’ils y trouvent de quoi se nourrir. Mais ces placides mammifères arrivent trois semaines plus tôt en moyenne qu’il y a deux ou trois décennies. Est-ce parce qu’ils s’adaptent aux modifications de la chaîne alimentaire induites par le réchauffement? Pour le savoir, la cétologue effectue des inventaires à bord d’un avion équipé d’une caméra, ou de l’hélicoptère du brise-glace qui sert d’ordinaire à son capitaine à repérer son chemin à travers la banquise.
Le chercheur qui a vu l’ours
Cet engin est d’ailleurs équipé, sur l’avant, d’un long appendice. «C’est un instrument qui envoie vers la banquise des ondes électromagnétiques, et caractérise ainsi sa rugosité», explique Dave Barber. Lorsque la couche de glace se forme, se plissant parfois sous l’effet des vents et courants, et lorsque la neige la recouvre, des structures se créent, qui servent d’habitat aux phoques en période de reproduction. Or les ours blancs se nourrissent de ces mammifères. «Nous observons que la glace commence à croître de plus en plus tard dans l’été, et le fait surtout plus rapidement. Elle devient moins plane, à cause des chocs entre pans de glace, explique Dave Barber. Cela génère un profil plus marqué, plutôt favorable aux phoques. Des modifications dans la thermodynamique et la taille de la glace peuvent donc avoir un impact jusque sur le mode de vie des phoques et de leur prédateur, l’ours blanc.»
Après une vingtaine d’années passées dans la région, le glaciologue n’y va plus par quatre chenaux: «La banquise aura disparu en été d’ici à 2030. Le point de non-retour est déjà dépassé. Le système arctique n’est plus capable de retrouver une couverture des glaces équivalant à celle des années 1970. Ce n’est pas un drame en soi, car la région a déjà été exempte de glace par le passé. Par contre, suite à la disparition de la cryosphère, l’humanité sera confrontée à un gros problème de civilisation: celui de vivre dans un monde bouleversé par les changements climatiques.»
D’ici à deux ans, Dave Barber espère donc que les études menées sur l’Amundsen livreront de nouveaux éléments permettant de mieux caractériser et tenir compte de l’écosystème arctique. «Des phénomènes dynamiques comme la fonte des glaces sont encore souvent négligés dans le développement des modèles climatiques», s’étonne-t-il.
La biologiste Maïke Kramer, elle, mesure le privilège d’avoir pu travailler sur l’Amundsen: «C’est fascinant de me dire que je suis peut-être l’une des dernières personnes à voir in situla méiofaune de la glace. Je veux donc la caractériser au maximum, sans relâche.
