​L'Arctique s'est réchauffé 3 à 4 fois plus vite que le reste du monde depuis plusieurs décennies. Ainsi, au cours des quarante dernières années, la surface de la glace de mer a diminué de 40 à 60 % tandis que celle des glaces pluriannuelles a chuté de 70 %. En revanche, il est très difficile d'observer les effets de ce réchauffement accéléré sur les écosystèmes de haute mer (pélagiques) et des fonds océaniques (benthiques).

En particulier, le nord du Nunavut – territoire canadien le plus septentrional – abrite depuis 2019 une nouvelle aire marine protégée : Tuvaijuittuq, ce qui signifie « l'endroit où la glace ne fond jamais » en inuktitut. Cette région apparaît à la fois comme un des derniers sanctuaires écologiques de l'océan arctique et un remarquable terrain de recherches.

Une glace pluriannuelle vouée à disparaître

Le temps presse : il y a quelques années encore, les scientifiques prédisaient que la glace pluriannuelle de l'Arctique disparaîtrait avant 2050. Aujourd'hui, selon les observations et les modèles, ce serait plutôt dès 2035.

Le projet international Refuge-Arctic vise à :

• Caractériser le plus complètement possible cet environnement d'exception tel qu'il est aujourd'hui ;
• Déterminer les processus climatiques qui l'ont modelé dans le passé ;
• Prédire comment le changement climatique en cours pourrait l'affecter à l'avenir.

Il s'appuie sur une somme de mesures de terrain (échanges entre océan et atmosphère, étendue et épaisseur de la glace de mer, éléments traces dans la colonne d'eau, apport d'eau douce provenant de la fonte des glaciers et de la calotte du Groenland, acidification et échauffement de l'eau, caractérisation des masses d'eau, génomique des micro-organismes et des écosystèmes uniques, etc.).

Trois équipes de chercheurs du LSCE participeront notamment à :

• L'utilisation de traceurs tels que les isotopes stables et radioactifs du carbone, afin de recueillir des informations uniques sur les masses d'eau, les flux de matières associés océaniques, les sources de nutriments ou de contaminants ;
• La reconstruction de la dynamique de la glace de mer et des calottes glaciaires à travers les climats du passé et ses implications sur le fonctionnement des écosystèmes.

Une expédition océanographique XXL

La collaboration Refuge-Arctic a organisé du 8 août 2024 au 3 octobre 2024 une expédition océanographique internationale à bord du brise-glace de recherche NGCC Amundsen, opéré par la garde côtière canadienne, avec l'appui d'Amundsen Science. Plus de 80 scientifiques se sont relayés pendant deux mois pour échantillonner les écosystèmes méconnus de l'Archipel Arctique canadien.

• Au départ d'Iqaluit, capitale du Nunavut, un premier groupe s'est concentré sur l'étude des fjords, des glaciers continentaux et la mer de Lincoln (au nord du Nunavut) ;
• Après un changement d'équipage sur la base américaine de Thulé, située au nord du Groenland, un second groupe a exploré le détroit de Nares qui relie la mer de Baffin (entre le Nunavut et le Groenland) à la mer de Lincoln (au nord du Nunavut), en traçant sa route au milieu des glaces et des icebergs.

Que s'est-il passé au début de l'Holocène ?

Les scientifiques du LSCE ont collecté de nombreux échantillons d'eau de mer, de glace et de sédiment qui seront étudiés au cours des prochaines années afin de :

• Mieux quantifier le niveau d'acidification des eaux arctiques ;
• Comprendre le cycle océanique du carbone à l'aide de mesures des isotopes du carbone organique et inorganique (¹³C et ¹⁴C), dissous et particulaire ;
• Identifier les différentes masses d'eaux avec les isotopes de l'eau (oxygène et hydrogène).

L'étude des dépôts sédimentaires, qui témoignent des évolutions passées de ces zones sensibles et vulnérables, apportera des informations sur les bouleversements récents, notamment lors du début de l'Holocène (il y a près de 12.000 ans), période plus chaude que la période préindustrielle.