Curiokids

Voyage au cœur des  cercles polaires

Laetitia MESPOUILLE • info@curiokids.net

© Song_about_summer – stock.adobe.com, © Jim Cumming – stock.adobe.com –    ILLUSTRATIONS: Peter Elliott

Miss Chouette te donne rendez-vous là où il fait froid… très froid. Là où les ours blancs croisent des baleines, où le sol est gelé depuis la Préhistoire et où chaque flocon compte. Un monde de glace, mais qui réchauffe notre planète… si on ne le protège pas

 
Aux 2 extrémités de notre planète existent 2 mondes si froids et si reculés qu’on les croirait vides. Et pourtant, ils sont pleins de surprises ! L’Arctique, au nord, est un océan gelé entouré de terres habitées. L’Antarctique, au sud, c’est l’inverse: un immense continent glacé, sans habitants permanents, cerné par l’océan le plus puissant du monde. Ici, l’hiver peut atteindre -70 °C, la nuit dure des semaines et le paysage est glacé. Ce sont des régions vitales: elles stockent la glace, le carbone et nourrissent les baleines, les ours polaires ou les pingouins. Ces zones extrêmes agissent surtout comme un thermostat géant pour toute la planète: si elles se dérèglent, c’est ­l’équilibre du climat mondial qui vacille. 

   BIG DATA

20%
des océans sont polaires

21 000
c’est le nombre d’espèces connues dans les zones polaires

23 mégatonnes
de CO2 sont séquestrés sous la glace chaque année grâce au krill

1 500 gigatonnes
c’est la quantité de carbone stocké dans le pergélisol

15%
c’est la surface de pergélisol sur les terres émergées (hors de l’eau)

Sous la banquise

Contrairement à ce que tu pourrais croire, les pôles ne sont pas des déserts glacés sans vie. Sous la surface gelée existe un monde rempli d’êtres vivants. Sais-tu que les zones polaires abritent plus de 21 000 espèces connues, toutes adaptées au froid extrême ? Dans l’Arctique, on croise ours polaires, morses, phoques barbus, bélugas ou encore la baleine boréale, capable de briser la glace avec sa tête ! En Antarctique, place aux manchots empereurs, aux orques, aux phoques de Weddell et surtout, au krill, un petit crustacé essentiel à toute la chaîne alimentaire. Sans lui, les baleines disparaitraient.

Ces écosystèmes reposent sur des chaînes alimentaires courtes mais ultraspécialisées: tout commence avec le phytoplancton et les algues de glace. Ce sont des producteurs primaires. Ces «végétaux» sont avalés par le zooplancton et le krill. Ces derniers sont à leur tour mangés par les poissons et les manchots, qui sont eux-mêmes dévorés par certains phoques. Au sommet de cette chaîne alimentaire se trouve l’ours polaire pour la zone arctique; l’orque et le léopard de mer en Antarctique. Si la glace fond, cette chaîne alimentaire s’effondre, entrainant la disparition de ces animaux. 

La banquise, ce n’est pas qu’une immense patinoire, elle assure 3 rôles essentiels. D’abord, c’est une nurserie à ciel fermé. Sous la glace, vivent des algues microscopiques qui constituent, on l’a vu, la base de la chaîne alimentaire. C’est là que les larves de krill trouvent refuge et nourriture pendant leur premier hiver. Le poisson d’argent vient aussi y pondre ses œufs. Les phoques et les manchots viennent pour s’y reproduire et élever leurs petits. Tandis que l’ours polaire en fait son terrain de chasse. Le p’tit malin.

Mais la glace ne fait pas qu’abriter: elle protège aussi la planète du chaud. Sa couleur blanche agit comme un miroir (c’est l’effet «albédo») qui renvoie la lumière du soleil vers l’espace. Grâce à cet effet, on réduit le réchauffement des océans. Elle joue aussi les isolants, limitant les échanges de chaleur entre l’océan glacé et l’air polaire.

Et ce n’est pas fini. La banquise forme une barrière physique stratégique: elle ralentit les courants, freine le mélange des eaux et soutient même les glaciers en Antarctique. Quand les plateformes de glace se brisent, les glaciers terrestres peuvent s’écouler plus vite vers l’océan… et faire monter le niveau de la mer.

Tu vois, la glace n’est pas juste un glaçon: c’est un bouclier vivant, une maternité marine et un régulateur climatique à elle toute seule.

   Le truc de ouf !

DES CROTTES POUR NOUS SAUVER DU RÉCHAUFFEMENT CLIMATIQUE

On appelle ça la «voie du carbone bleu»… et elle commence avec une minuscule algue flottant en surface: le phytoplancton. Ce dernier capte le dioxyde de carbone (le célèbre CO2) dissous dans l’eau et la lumière du soleil et réalise la photosynthèse. Ensuite, arrive le zooplancton, comme notre ami le krill, qui dévore ces algues. Résultat: le carbone passe du ciel… à l’estomac d’un crustacé. Mais pourquoi dit-on que ces crustacés nous protègent du réchauffement climatique ? Voici ce qui se passe après. Notre ami le krill rejette des pelotes fécales denses (oui, du caca compact) qui coulent directement au fond de l’océan, emportant le carbone avec elles. Et ce n’est pas tout: à chaque mue, il abandonne une carapace pleine de carbone qui coule aussi. Enfin, en plongeant en profondeur pour digérer, il «expire» du CO2… loin de l’atmosphère. Ce système de descente express permet au carbone de rester emprisonné dans les abysses pendant plus de 100 ans. On estime que le krill séquestre ainsi 23 mégatonnes de carbone par an rien qu’en Antarctique. Ce minuscule animal est notre bouclier anti-réchauffement climatique.

 
Une terre glacée qui cache bien des trésors

Imagine un sol gelé depuis l’époque des mammouths… C’est ça, le permafrost, aussi appelé pergélisol. Ce n’est pas juste de la glace: c’est un mélange de terre, de roche et d’eau gelée qui reste à une température de moins de 0 °C pendant au moins 2 ans d’affilée. En Sibérie, il peut descendre jusqu’à 1 450 mètres de profondeur ! Mais chaque été, une fine couche en surface (15 à 30 cm) dégèle un peu, permettant aux plantes de se développer… pour quelques semaines seulement. Là pousse la toundra, un désert froid sans arbres, balayé par le vent. Ici, seuls les mousses, lichens, herbes rases et petits arbustes survivent, bien accrochés au sol. Des animaux très résistants comme le caribou, le renard polaire ou la chouette harfang y ont trouvé refuge, chacun avec ses propres astuces contre le froid.

Ce sol glacé est aussi une capsule temporelle géante. Il garde en lui des traces de vie ancienne incroyablement bien conservées: des os de mammouth, des graines vieilles de 30 000 ans et même des sols gelés remontant à 740 000 ans ! En plus, le permafrost renferme 2 fois plus de carbone que l’atmosphère. Un vrai trésor enfoui. Mais quand ce sol gelé commence à fondre à cause du réchauffement, il réveille les micro-organismes endormis qui se mettent à décomposer la matière organique. Résultat, 3 gaz s’échappent: le CO2, le méthane (CH4) et le protoxyde d’azote (N2O), hyper efficaces pour piéger la chaleur et abîmer la couche d’ozone. Car ce sont ces gaz qui renforcent l’effet de serre actuel, réchauffent plus fort l’atmosphère et entrainent la fonte d’encore plus de permafrost. C’est un terrible cercle vicieux, que les scientifiques appellent une boucle de rétroaction positive. Une fois dans l’air, ces gaz ne peuvent pas être «recapturés». Et il est là le danger. Quand ces gaz piégés depuis des millénaires dans le sol passent dans l’atmosphère, cela engendre de graves conséquences: effondrement de terrains, élévation du niveau des mers, retour de méchantes bactéries. En 2016 par exemple, en Sibérie, une carcasse de renne gelée a libéré une bactérie mortelle, Bacillus anthracis, causant une épidémie de maladie du charbon (anthrax) chez les rennes bien vivants. En Antarctique, dans les stations scientifiques et les lacs glaciaires, on a aussi déjà détecté des bactéries anciennes…

Comme un corps en surchauffe, l’Arctique et l’Antarctique rejettent de plus en plus de chaleur, de vapeur d’eau et de gaz à effet de serre. La glace fond, les océans s’évaporent, les sols dégèlent… et toute cette «transpiration polaire» bouleverse le climat de la planète entière. Cette fièvre glaciale n’est pas un simple rhume: c’est un signal d’alarme que la Terre nous envoie.
 
 

EURÊKA

L’EFFET ALBÉDO

Pourquoi la glace est-elle si importante pour notre climat ? Parce qu’elle agit comme un miroir géant ! C’est ça, l’effet albédo: certaines surfaces (comme la glace ou la neige) renvoient l’énergie du soleil vers l’espace, au lieu de l’absorber. Plus une surface est claire, plus elle réfléchit la lumière visible. Plus elle est foncée, plus elle l’absorbe et réémet de la chaleur (des micro-ondes).

Et il est là le hic: quand la glace fond, elle laisse place à l’océan sombre ou à la terre ferme, toutes les 2 plus sombres. Ces nouvelles surfaces, elles, absorbent les rayons du soleil, transformant cette énergie en chaleur. Résultat: ces zones se réchauffent, ce qui fait fondre encore plus de glace… et ainsi de suite. C’est ce qu’on appelle une boucle de rétroaction positive: un cercle vicieux qui accélère le réchauffement.

Ce phénomène est particulièrement fort en Arctique,  où la température augmente  2 à 4 fois plus vite que sur le reste  de la planète. Même les algues ou  les flaques d’eau à la surface des  glaciers peuvent assombrir la glace  et la faire fondre plus vite ! Au  printemps, quand la neige disparaît  plus tôt, le sol se  réchauffe davantage, ce qui  contribue à faire fondre le  pergélisol. Et l’Antarctique ? Là-bas  aussi, l’absorption solaire  augmente, mais cette fois, la  chaleur reste piégée sans pouvoir  repartir vers l’espace. 

Maintenant, tu comprends pourquoi la fonte des glaces est une réelle catastrophe pour le monde entier.

 
   LE SAVAIS-TU ?

POURQUOI L’ARCTIQUE CHAUFFE-T-IL À TOUTE VITESSE ?

Si la Terre était un radiateur, l’Arctique serait le bouton tourné à fond. Cette région se réchauffe deux à quatre fois plus vite que le reste du monde, et ce n’est pas un hasard. Ce phénomène s’appelle l’amplification arctique, et il a plusieurs causes… qui s’additionnent.

D’abord, la glace fond. Et quand elle fond, elle laisse place à de l’eau sombre ou de la terre nue, qui absorbent beaucoup plus la chaleur du soleil que la neige blanche. Résultat ? L’eau chauffe, l’air chauffe, et la glace fond encore plus vite. C’est la boucle de l’albédo.

Ensuite, les gaz à effet de serre, comme le CO₂, retiennent la chaleur dans l’atmosphère. L’Arctique reçoit aussi de l’air chaud et humide venu de l’équateur, transporté par les vents et les courants. Plus d’humidité dans l’air, c’est aussi plus de vapeur d’eau, un gaz à effet de serre très puissant.

Et ce n’est pas tout : l’Arctique dissipe moins bien sa chaleur vers l’espace que d’autres régions. Et en automne, la chaleur emmagasinée dans l’océan ressort quand la glace tarde à revenir, ce qui retarde l’hiver et réchauffe encore l’atmosphère.

Bref, dans le Grand Nord, tout s’emballe plus vite. Et ça change l’équilibre de la planète entière.
 
 

Le selfie du  jour

LA CHOUETTE HARFANG

Tu la connais peut-être déjà, c’est Hedwige, la chouette d’Harry Potter. Avec son plumage tout blanc, ses yeux jaunes perçants et son vol silencieux, la chouette harfang (ou harfang des neiges) est la reine discrète de la toundra arctique. Pour survivre à des hivers glacés, elle porte un manteau de plumes ultra-denses, qui lui sert à la fois d’isolant thermique et de camouflage dans la neige. Mâles et femelles ne se ressemblent pas tout à fait: les mâles blanchissent en vieillissant, alors que les femelles gardent quelques taches brunes. Mais ce qui impressionne le plus, c’est sa capacité à chasser dans l’obscurité totale. En pleine nuit polaire, elle parvient à repérer ses proies, notamment les lemmings, grâce à son ouïe surdéveloppée. Même si la proie est enfouie sous la neige, elle peut l’entendre bouger ! Et pas question de creuser: le sol est gelé en permanence, c’est le pergélisol. Le harfang reste donc actif au-dessus du sol, même par -50 °C. Malgré ses superpouvoirs, la chouette harfang est en danger. Elle a longtemps été chassée, et aujourd’hui, elle souffre surtout du changement climatique, qui modifie les cycles de reproduction des lemmings. Si sa nourriture disparaît, elle aussi risque de s’éteindre. Un symbole fragile de la vie sauvage du Grand Nord.

 
EN MISSION AVEC LES SCIENTIFIQUES DE L’EXTRÊME

1) ÉTUDIER LE KRILL, LA SENTINELLE DU CLIMAT

Tu ne l’as sûrement jamais vu et pourtant, il est partout. Le krill est un petit crustacé translucide qui ressemble à une crevette, long d’à peine 6 centimètres. Il vit en essaims gigantesques dans les eaux froides des pôles, du nord au sud. En Antarctique, l’espèce la plus célèbre, Euphausia superba, est si abondante qu’elle forme parfois des nuages rouges visibles depuis l’espace ! Mais il existe aussi du krill dans l’Arctique, où il nourrit les saumons et autres espèces locales. On en trouve même dans les autres océans du monde.

Le krill ne se contente pas de flotter. Son cycle de vie est étroitement lié à la glace de mer. Les larves passent leur premier hiver accrochées sous la banquise, à grignoter les algues qui y poussent. La glace est non seulement pour lui un garde-manger, mais aussi une cachette contre les prédateurs. Autre truc marrant sur le krill: il mue toute sa vie, en renouvelant régulièrement sa carapace. Comme tu l’a vu avant, cette mue est essentielle pour le climat.
 

2) ESPIONNER LA FONTE DES GLACES

 Comment surveiller un glacier géant qui bouge en plein milieu d’un désert de glace ? Facile: on y plante… une balise GPS ! Grâce à ces appareils high-tech, les scientifiques peuvent suivre à la trace le moindre mouvement des glaciers comme celui d’Astrolabe, en Antarctique. Les balises enregistrent en continu leur position pour mesurer la vitesse à laquelle la glace coule vers la mer. Savais-tu que l’Astrolabe avance de 600 mètres par an ? Ces données aident à comprendre quand et comment la fonte s’accélère… et à prévoir si le niveau de l’océan va monter.

Mais ce n’est pas si simple: les balises doivent être fixées dans la glace (avec des mâts de plusieurs mètres), et les chercheurs doivent les réparer chaque été, en évitant des crevasses profondes comme des immeubles ! Heureusement, elles sont équipées de panneaux solaires pour survivre au froid.

Et ce n’est pas tout: des drones, des robots sous-marins et des bouées connectées complètent l’enquête. Les robots marins explorent les eaux sous les glaciers pour mesurer la température et la salinité. Les drones peuvent même aller «prendre la température» des baleines en collectant leur souffle… Grâce à ces technologies de pointe, les chercheurs obtiennent une vision claire (mais parfois terrifiante) de la fonte des glaces et de ses conséquences sur le climat mondial.   
 

3) COMPRENDRE LE RÔLE DE L’ARCTIQUE

Imagine une station de recherche qui glisse sur la banquise pendant 18 mois d’affilée… C’est exactement ce que fera la Tara Polar Station, un incroyable laboratoire flottant conçu pour se laisser piéger par les glaces de l’océan Arctique. Son but ? Étudier ce grand désert blanc qui change à vue d’œil et mieux comprendre le rôle de l’Arctique dans le climat mondial. Pendant 20 ans, des équipes de scientifiques vivront à bord de Tara pour observer l’océan, la glace, l’air et la vie sous-marine. Grâce à ses capteurs ultra-performants, la station pourra mesurer en continu les échanges entre l’atmosphère, la glace et l’eau. Les données récoltées aideront à prédire la météo de demain (jusqu’en Europe !) et à protéger les écosystèmes polaires.

Tara, c’est aussi un modèle d’écologie high-tech: elle fonctionne à l’énergie solaire, au vent et grâce à des carburants propres. À son bord, jusqu’à 18 personnes: climatologues, médecins, biologistes,… et même artistes, se relayeront pour explorer, prélever, analyser… et parfois, survivre dans le froid extrême.  

 
LE P’TIT DICO

ÉCOSYSTÈMES : C’est un ensemble d’êtres vivants (plantes, animaux, microbes…) qui vivent ensemble dans un endroit donné et qui dépendent les uns des autres.

PHOTOSYNTHÈSE : C’est la façon dont les plantes fabriquent leur nourriture. Elles utilisent la lumière du soleil, de l’eau et du gaz carbonique (CO2) pour produire de la matière organique l’énergie et libérer de l’oxygène.

MUE : C’est quand un animal change de peau, de poils ou de carapace pour grandir ou s’adapter.

PERGÉLISOL : C’est un sol qui reste gelé toute l’année, même en été, pendant au moins 2 années consécutives.

LEMMING : C’est un petit mammifère appartenant à la famille des rongeurs et qui vit dans la toundra. Il ressemble un peu à une grosse souris avec une fourrure épaisse.


Ton p’tit LABO

Une expérience à faire avec Curiokids: «   La décomposition de la couleur de tes feutres»

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