Le pôle Nord migre au Groenland à cause du changement climatique

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Le pôle Nord géographique change régulièrement de position, il suit un cycle oscillatoire naturel. Toutefois, depuis 2005, son déplacement est modifié par la fonte drastique de la calotte polaire. Le changement climatique influencerait pour 90 % son décalage actuel…


Les pôles Nord et Sud changent de position. Les deux pôles géographiques de la planète définissent les extrémités de son axe de rotation. Leur position varie en fonction de la répartition de la masse autour de cet axe. Il existe deux cycles d’oscillation déjà bien connus, le cycle de Chandler (oscillation de Chandler) d’une période de 14 mois, et le cycle annuel. Ce dernier caractérise la variabilité saisonnière, qui est directement liée à la répartition des précipitations neigeuses et liquides ainsi qu'au taux d’humidité.


Le déplacement des pôles est prévisible. Grâce aux mesures GPS on peut actuellement le déterminer avec une précision de l’ordre du millimètre. Entre 1982 et 2005, le pôle Nord a dérivé vers le sud, en direction du nord du Labrador (Canada) avec une vitesse de 6 cm par an. Mais en 2005, la direction du pôle a complètement changé. Il a fait cap vers le Groenland et son déplacement s’est accéléré. «Il y a eu un grand changement», commentait le géophysicien Jianli Chen.


La position du pôle Nord varie au cours du temps. Au 16 mai 2013, sa position en milliseconde d’arc (mas) est x = 92,02 y = 404,77. Les secondes d’arc permettent de mesurer de très petits angles. Ainsi, 1 seconde d'arc équivaut à 1/3.600 degré. Observatoire de Paris


Des chercheurs de l’université du Texas à Austin ont récemment mis en évidence qu’une fois de plus, le changement climatique était impliqué. Les scientifiques rapportent que l’accélération de fonte du Groenland, et de façon moins importante mais non négligeable la fonte sur tout le globe, avait influencé de quelques centimètres chaque année la migration du pôle Nord géographique. L’étude, publiée dans les Geophysical Research Letters, prouve que depuis 2005, le retrait de la calotte arctique était responsable pour 90% du changement de direction du pôle géographique.



Si l’on s’en tient aux cycles naturels de variabilité des pôles, les changements sont circulaires, les pôles oscillant régulièrement dans le temps. Or, la perte de masse liée à la fonte des glaces a modifié l’orientation de l’axe de rotation. En effet, si de la masse est perdue d’un côté d’une sphère en rotation, alors l’axe de rotation va s’orienter directement vers la position de cette perte.


Pour déterminer l’influence des glaces sur la rotation de la Terre, l’équipe scientifique s’est servie des données du projet Grace. Les deux satellites de Grace mesurent les changements de gravité sur tout le globe. Ces données peuvent donc être utilisées pour pister les changements de masse liés à la fonte des glaces, ou à l’évaporation de l’eau. À partir des données gravimétriques de Grace et de modèles climatiques, l’équipe a été en mesure d’identifier précisément l’influence du forçage du retrait des glaces sur la rotation de la Terre.


Les deux satellites de Grace laisseront place à Grace II en 2020. Lors de la transition entre les deux projets, il risque d’y avoir des problèmes dans l’acquisition des données. Dans la mesure où l’on est actuellement capable de mesurer très précisément la position des pôles, ces données pourront être utilisées pour quantifier la fonte des calottes polaires. D’un point de vue plus général, la position des pôles géographiques est un bon indicateur du climat.




FUTURA SCIENCES 20/5/2013

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Le pôle Nord géographique terrestre, ou simplement pôle Nord, est le point le plus septentrional de la planèteTerre. Il est défini comme le point d’intersection de l'axe de rotation de la Terre avec la surface terrestre dans l'hémisphère nord, où tous lesméridiens et les fuseaux horaires se rencontrent. Ce n'est pas un point fixe à la surface de la Terre, sa période d'oscillation est de quatorze mois et sa position varie de quelques mètres lors des plus fortes oscillations. Le pôle Nord géographique ne doit pas être confondu avec le pôle Nord magnétique, point central du champ magnétique terrestre vers où les boussoles pointent. Ce concept, appelé « vrai Nord », a été découvert et rapporté par le ChinoisShen Kuo au xi^e siècle.

Inclinaison de l'axe de la Terre (obliquité) et son rapport aux plans de l'écliptique. - Image : Daelomin53 / AxialTiltObliquity.png / Creative Commons

Le pôle Nord se situe au milieu de l'océan Arctique profond de 4 261 mètres et "couvert en permanence" par la banquise, contrairement au pôle Sud situé sur la masse continentale Antarctique. Hormis certains bancs de gravier non permanents, la terre émergée la plus proche est l'île Kaffeklubben, située à 707 kilomètres du pôle.

Projection cartographique illustrant l'océan Arctique et le pôle Nord. Image : domaine public.

La première exploration du pôle Nord, bien que contestée, est attribuée à l'Américain Frederick Cook qui aurait atteint le pôle le21 avril 1908, mais il aurait maquillé son trajet réel². Le Congrès des États-Unis a plutôt attribué la première exploration à l'Américain Robert Peary qui prétend avoir atteint le pôle Nord le 6 avril 1909, mais les historiens contestent ce fait depuis la découverte d'une copie du journal de Peary, qui se serait trompé dans ses estimations³. La première exploration confirmée du pôle Nord revient donc au Norvégien Roald Amundsen et à l'Italien Umberto Nobile, qui le survolent à bord d'un ballon dirigeable le12 mai 1926.

La température du pôle Nord peut varier entre -43 °C et 0 °C, ce qui favorise la permanence de la glace de mer dont l'épaisseur varie entre deux et quatre mètres. La banquise est cependant menacée et l'océan Arctique pourrait être libre de glace dès l'été 2014, en partie du fait du réchauffement climatique et de la diminution de l'effet albédo. Cette situation nouvelle rendra plus facile l'accès aux ressources du sous-sol Arctique et une dispute territoriale est enclenchée entre les cinq pays limitrophes de l'Arctique : le Canada, la Russie, la Norvège, le Danemark et les États-Unis. Bien que le pôle Nord soit hors des zones économiques exclusives de ces pays, la découverte récente de la dorsale de Lomonossov relance le débat de la souveraineté territoriale de l'Arctique.

Carte bathymétrique montrant la dorsale de Lomonossov. Image NOAA / domaine public.

Carte illustrant les revendications territoriales en Arctique. Image : Sémhur / Creative Commons

L'axe de rotation de la Terre est incliné de 23° 27′ par rapport au plan de l'orbite terrestre, l'écliptique. Le pôle Nord définit les géodésiques de latitude 90° Nord (Φ = + π / 2), ainsi que la direction du vrai Nord, alors que sa longitude peut être définie comme n'importe quelle valeur (-π ≤ λ ≤ + π)⁵. L'axe de rotation — et donc la position du pôle Nord — fut longtemps considéré comme fixe par rapport à la surface de la Terre, mais au xviii^e siècle, le mathématicien Leonhard Euler prédit que l'axe pourrait osciller. Au début du xx^e siècle, les astronomes ont remarqué une petite variation de la latitude telle que déterminée pour un point fixe sur la Terre à partir de l'observation des étoiles.

D'une portée de quelques mètres pour les plus fortes oscillations, l'errance du pôle à la surface de la Terre, semblable au mouvement d'une toupie, a plusieurs composantes périodiques et irrégulières . Le composant périodique de 433 jours, identifié aux huit mois prévus par Euler, est désormais appelé oscillation de Chandler. Le point exact de l'axe de la Terre, à un moment donné, est appelé le «pôle instantané», mais en raison de l'oscillation des pôles, on ne peut pas l'utiliser comme définition d'un pôle fixe lorsqu'une mesure précise à l'échelle du mètre est requise.

Progression du jour polaire Cap Nord, Norvège. Photo : Presse03 / Creative Commons

Un système fixe de coordonnées terrestres (latitude, longitude et altitude, ou l'orographie) serait utile, mais compte tenu de la dérive des continents, de la hausse et de baisse de la Terre en raison des volcans, de la précession des équinoxes, de l'érosion, entre autres, il n'y a pas de système dans lequel toutes les caractéristiques géographiques puissent être fixées. L’International Earth Rotation and Reference Systems Service et l'Union astronomique internationale ont donc défini un cadre appelé le «Système international de référence terrestre». Le pôle Nord de ce système définit à présent le Nord géographique pour le travail de précision, mais il ne coïncide pas exactement avec l'axe de rotation terrestre.

Comme il n'y a pas de présence humaine permanente au pôle Nord, il n'y a pas d'heure ni de fuseau horaire officiellement attribué à cette région du globe, mais en pratique le pôle comporte tous les fuseaux en un seul point. Étant donné que toutes les lignes de longitude s'y rencontrent, on peut marcher à travers tous les fuseaux horaires en une seconde en tournant autour du pôle. De plus, les heures locales étant à peu près synchronisées sur la position du Soleil à son zénith, cette approximation ne fonctionne pas au pôle Nord, car il est continuellement dans le ciel durant six mois.

Les expéditions polaires peuvent utiliser un fuseau horaire qui leur convienne, généralement le fuseau horaire de leur base de ravitaillement, ou encore n'importe quelle unité du Temps moyen de Greenwich (GMT), du Temps universel coordonné (UTC), ou le fuseau horaire du pays de leur choix. Cependant, la convention veut que l'on utilise le fuseau UTC+0, contrairement au pôle Sud où l'on utilise le UTC+12 (fuseau horaire de la Nouvelle-Zélande durant l'été austral).

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WIKIPEDIA mai 2013