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Des bouleversements dans l’Océan Austral // Deep changes in the Southern Ocean

Une étude conduite par des chercheurs de l’Université de Southampton, de l’Agence spatiale européenne (ESA) et plusieurs institutions internationales, publiée dans les Proceedings de l’Académie Nationale des Sciences, a révélé un changement significatif à la surface de l’océan Austral. Les chercheurs ont en particulier décelé une augmentation rapide de la salinité et en parallèle un déclin de l’étendue de la banquise antarctique. Basées sur des données satellitaires et de balises océaniques, ces observations montrent que l’océan Austral pourrait bien être entré dans un nouvel état physique, jamais observé au cours des dernières décennies.

Pendant des décennies, l’eau de surface de l’océan Austral s’est progressivement adoucie. On pensait que cette tendance favorisait la persistance de la banquise en maintenant la forte stratification océanique qui sépare les eaux profondes plus chaudes de celles de surface plus froides. L’étude a révélé qu‘à partir de 2015, le niveau de salinité des eaux de surface a commencé à augmenter fortement dans l’océan Austral circumpolaire. Dans certaines régions, les anomalies dépassaient 0,2 unité sur l’échelle de salinité pratique (practical salinity scale, pss). Cette augmentation de la salinité a entraîné un affaiblissement de la stratification de la couche supérieure de l’océan, réduisant dans le même temps la stabilité du gradient vertical de densité qui sépare généralement les eaux profondes des eaux de surface. L’évolution de la composition de l’eau montre une modification de l’équilibre des composantes de la circulation océanique dans l’hémisphère sud. Les eaux de surface plus douces, proches de la limite de la banquise, sont remplacées par des eaux plus salées. Selon l’équipe de recherche, les conséquences de cette inversion (passage de l’eau douce à la salinisation) sont déjà visibles.

L’affaiblissement de la stratification a permis aux eaux profondes plus chaudes de remonter plus facilement à la surface, contribuant à la réduction de la formation de la banquise. Ce phénomène a coïncidé avec une étendue de glace de mer à un niveau historiquement bas observé fin 2016, et suivie de plusieurs années de minima de glace de mer.

On peut lire dans l’étude : « Alors que les discussions se concentrent sur le possible arrêt de fonctionnement de l’AMOC dans l’Atlantique Nord, nous observons des changements radicaux dans l’océan Austral, avec une diminution de la couverture de glace de mer et une couche supérieure de l’océan plus salée. Cela pourrait avoir des répercussions sur le climat de la planète. » L’étude fait également état de la réapparition en 2016 et 2017 de la polynie de Maud Rise, une vaste étendue d’eau dépourvue de glace dans la banquise, à l’est de la mer de Weddell. Ce phénomène ne s’était pas produit depuis les années 1970.

Jusqu’à récemment, la région de l’océan Austral était quasiment inaccessible à l’observation satellitaire en raison des basses températures et de la dynamique complexe et changeante de la banquise. C’est pourquoi le Barcelona Expert Center (BEC), laboratoire spécialisé dans l’observation océanique par satellite, a développé un nouveau processeur de données à l’attention du satellite européen SMOS, adapté à la variabilité géographique et climatique de l’environnement polaire.

References:

1 Rising surface salinity and declining sea ice: A new Southern Ocean state revealed by satellites – Alessandro Silvano et al. – PNAS – June 30, 2025 – https://doi.org/10.1073/pnas.2500440122 – OPEN ACCESS

2 A change in the Southern Ocean structure can have climate implications – ICM-CSIC – July 1, 2025

L’article est à lire dans son intégralité sur le site The Watchers.

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A study by researchers from the University of Southampton, the European Space Agency, and several international institutions, published in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences has revealed a significant shift in the Southern Ocean’s surface conditions. This shift is marked by a rapid increase in surface salinity and a corresponding decline in Antarctic sea ice extent. Based on satellite and ocean float data, the findings indicate that the Southern Ocean may have entered a new physical state not previously observed during the past decades

For decades, the surface of the Southern Ocean had been gradually freshening. This trend was thought to support the persistence of sea ice by maintaining strong ocean stratification that keeps warmer deep waters separated from the colder surface. The study found that beginning in 2015, surface salinity levels began rising sharply across the circumpolar Southern Ocean. In some regions, anomalies exceeded 0.2 practical salinity scale (pss) units. This increase in salinity led to a weakening of upper-ocean stratification, reducing the stability of the vertical density gradient that typically separates deep and surface waters.

The change in water composition suggests a change in the balance of the components the ocean circulation in the Southern Hemisphere. Fresher surface water close to the sea ice edge is being replaced by more saline waters. According to the research team, the consequences of this reversal (freshening to salinification) are already becoming visible.

The weakened stratification allowed warmer subsurface waters to rise more easily to the surface, contributing to reduced sea ice formation. This coincided with a record-low sea ice extent observed in late 2016, followed by several years of continued sea ice minima.

One can readd in the study : “While discussions focus on the potential collapse of the AMOC in the North Atlantic, we are seeing drastic changes in the Southern Ocean, with declining sea ice coverage and a saltier upper ocean. This could have global climate impacts.”

The study also reports the reappearance of the Maud Rise polynya, a large, open area of water in the sea ice, over the eastern Weddell Sea in 2016 and 2017. This phenomenon had not occurred since the 1970s.

Until recently, the Southern Ocean region was virtually inaccessible to satellites due to low temperatures and the complex, changing dynamics of sea ice. As a result, the Barcelona Expert Center (BEC), a laboratory specializing in satellite ocean observation, developed a new data processor for the European SMOS satellite, tailored to the geographic and climatic variability of the polar environment.

References:

1 Rising surface salinity and declining sea ice: A new Southern Ocean state revealed by satellites – Alessandro Silvano et al. – PNAS – June 30, 2025 – https://doi.org/10.1073/pnas.2500440122 – OPEN ACCESS

2 A change in the Southern Ocean structure can have climate implications – ICM-CSIC – July 1, 2025

The article can be read in its entirety on The Watchers website.

L’iceberg A23a de nouveau en mouvement // Iceberg A23a again on the move

Dans une note rédigée le 17 août 2024, j’expliquais que des icebergs se détachent régulièrement des plateformes glaciaires de l’Antarctique. Certains d’entre eux sont impressionnants. Emportés par le courant circumpolaire antarctique, ils dérivent dans l’océan Austral où ils finissent leur vie au bout de plusieurs mois. Les scientifiques leur donnent des noms commençant par A, B, C ou D selon le quadrant Antarctique dans lequel ils ont été initialement aperçus, et ils surveillent leurs trajectoires. Par exemple, j’ai mentionné l’A 68 et l’A 76 dans des notes publiées en janvier 2022 et novembre 2023.
Depuis des mois, l’un de ces énormes icebergs – A 23a – tournait lentement au même endroit dans l’océan Austral. Il s’est détaché de la plateforme glaciaire Filchner-Ronne de l’Antarctique en 1986.
Ce qui rend cet iceberg remarquable, c’est son immobilité à la suite d’un concours de circonstances rare. Le British Antarctic Survey explique que le bloc de glace de 3 672 kilomètres carrés, soit plus de deux fois la taille de la ville de Londres, est passé au-dessus d’un relief sous-marin et s’est retrouvé coincé dans un phénomène connu sous le nom de colonne de Taylor, un vortex d’eau en rotation provoqué par les courants océaniques au contact de la montagne sous-marine. Les courants créent une rotation de l’eau au-dessus de la montagne, ce qui entraîne l’iceberg d ans un mouvement sur lui-même d’environ 15 degrés par jour. Les scientifiques disent que le phénomène met en évidence le fascinant cycle de vie des icebergs et l’impact de la crise climatique sur les calottes glaciaires de l’Antarctique.
Lorsque l’A 23a s’est détaché de la plate-forme de glace en 1986, il n’est pas allé bien loin car il s’est échoué au fond de la mer de Weddell. Il a fondu sur place pendant plus de trois décennies avant de se libérer en 2020 et de dériver progressivement vers le courant circumpolaire antarctique. Mais lorsque l’iceberg a atteint le courant au printemps, au lieu d’être envoyé dans les eaux légèrement plus chaudes de l’océan Atlantique Sud, son voyage a été à nouveau interrompu par le Pirie Bank Seamount, montagne sous-marine qui mesure environ 1 000 mètres de hauteur. L’iceberg, qui mesure environ 61 kilomètres sur 59, est légèrement plus petit que la montagne au-dessus de laquelle il tourne. Le British Antarctic Survey a remarqué cette rotation particulière lorsque des images satellite ont révélé l’iceberg était bloqué près de îles Orcades du Sud. Comme la rotation était très lente, elle n’était pas visible à l’oeil nu sur le terrain.
Il convient de noter que la fonte d’un iceberg ne contribue pas à l’élévation du niveau de la mer, car l’iceberg est déjà dans l’eau. C’est comme un glaçon dans un verre d’eau. Le vêlage des plates-formes glaciaires le long du littoral antarctique est un phénomène naturel, et il n’y a pas lieu de s’inquiéter. Ce qui est beaucoup plus préoccupant en Antarctique occidental, c’est l’amincissement de plus en plus rapide de ces plates-formes causé par le réchauffement climatique. Cela peut provoquer davantage de vêlages d’icebergs et entraîner une fonte plus rapide des glaciers en amont des ces plates-formes, contribuant ainsi à l’élévation du niveau de la mer.
Ces derniers jours, les médias internationaux ont attiré l’attention du public sur l’iceberg A23 qui est à nouveau en mouvement après avoir été bloqué pendant la majeure partie de l’année. Le British Antarctic Survey rappelle que l’iceberg mesure 3 600 kilomètres carrés et présente une épaisseur de 400 mètres.
A23a finira par quitter l’océan Austral et par pénétrer dans l’océan Atlantique où il rencontrera des eaux plus chaudes et se brisera probablement en icebergs plus petits avant de fondre complètement.
Source : British Antarctic Survey.

Naissance de l’A 23 en novembre 1986 (Source : USGS / Landsat)

 Image satellite de l’A23a en 2024 (Source : NASA / Modis)

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In a post written on 17 August 2024, I explained that icebergs regularly break off from the ice shelves in Antarctica. Some of them are quite big. Carried away by the Antarctic Circumpolar Current , they drift in the Southern Ocean where they end their lives after several months. Scientists give them names starting with A, B, C or D according to the Antarctic quadrant in which they were originally sighted, and they monitor their routes. For instance, I mentioned A 68 and A 76 in posts released in January 2022 and November 2023.

For months, one of these huge icebergs – A 23a – had been slowly spinning in one spot in the Southern Ocean. It calved from Antarctica’s Filchner-Ronne ice shelf in 1986.

What makes this iceberg rather exceptional is that it has got stuck as a result of a rare set of circumstances. The British Antarctic Survey explains that the 3,672-square-kilometer chunk of ice – more than twice the size of the city of London – drifted over a seamount and got stuck in a phenomenon known as a Taylor column, a spinning vortex of water caused by ocean currents hitting the underwater mountain. The currents create a cylindrical motion of the water above the seamount, where the iceberg now floats, rotating about 15 degrees a day. Scientists say that it highlights the fascinating life cycle of icebergs and how the climate crisis impacts Antarctic ice sheets.

When A 23a initially broke off from the ice shelf in 1986, it didn’t get far before grounding on the bottom of the Weddell Sea. Melting in place for over three decades, it eventually loosened enough in 2020 to start a gradual drift toward the Antarctic Circumpolar Current. But when the iceberg reached the current in the spring, instead of being sent into the slightly warmer waters of the South Atlantic Ocean, its journey was halted once more.

Up to now, the iceberg was slowly rotating above an underwater mountain named Pirie Bank Seamount, which is about 1,000 meters tall. The iceberg, which measures about 61 by 59 kilometers, is slightly smaller than the mountain above which it is spinning. The British Antarctic Survey noticed the peculiar spin when satellite imagery revealed the iceberg stuck in one spot near the South Orkney Islands. Because the spin was very slow, it was not visible when looking at the iceberg in real time.

It should be noted that the melting of an iceberg does not contribute to rising sea levels, as the iceberg is already in the water. I’s like an ice cube in a glass of water. Calving of ice shelves along the Antarctic coastline is also a natural phenomenon, and there is nothing to be worried about. What is of concern particularly around West Antarctica is increasingly thinning ice shelves caused by global warming, which can cause more iceberg calving and result in land-based ice melting faster, thus contributing to rising sea levels.

In the past days, international media ahve drawn public attention to A23 which is on the move again after being trapped for most of the year. The British Antarctic Survey reminds the public that the iceberg is 3,800 square kilometers and is 400m thick.

A23a will eventually leave the Southern Ocean and enter the Atlantic Ocean where it will encounter warmer waters and likely break up into smaller icebergs and eventually melt.

Source : British Antarctic Survey.

Antarctique : fonte glaciaire plus rapide que prévu // Antarctica : glacial melting faster than predicted

J’ai écrit plusieurs notes sur ce blog (le 29 mai 2024, par exemple) expliquant que la glace de l’Antarctique fond parce que les eaux plus chaudes de l’océan Austral minent les plates-formes glaciaires par en dessous.

Source: British Antarctic Survey

Une nouvelle étude du British Antarctic Survey (BAS), publiée dans la revue Nature Geoscience, nous explique que cette fonte est plus rapide qu’on ne le pensait jusqu’à présent. Cela signifie que les modèles informatiques actuels utilisés pour prévoir la fonte des plates-formes glaciaires en Antarctique ont probablement sous-estimé le phénomène. Une fonte plus rapide des plates-formes glaciaires pourrait provoquer des inondations plus tôt que prévu dans les zones côtières et entraîner la disparition de certaines îles de très basse altitude.
L’étude est au moins la deuxième en cinq semaines à expliquer que l’eau plus chaude de l’océan Austral pourrait faire fondre les glaciers et des plates-formes glaciaires antarctiques plus rapidement que prévu. Les scientifiques s’efforcent aujourd’hui d’améliorer les modèles utilisés pour planifier l’élévation du niveau de la mer.
L’eau plus chaude de l’océan Austral peut pénétrer sur de longues distances au-delà de la « zone d’ancrage » des glaciers sur le substrat rocheux. C’est à cet endroit que cette eau plus chaude s’infiltre aujourd’hui de plus en plus profondément sous les plates-formes glaciaires. L’étude indique que cela pourrait avoir des « conséquences dramatiques » en contribuant à l’élévation du niveau de la mer.
Les auteurs affirment avoir identifié le risque d’un nouveau point de basculement (‘tipping point‘ en anglais) dans la fonte des plates-formes glaciaires de l’Antarctique, ce qui signifie que leurs projections concernant l’élévation du niveau de la mer sont très probablement sous-estimées.
Les plates-formes glaciaires sont très sensibles à la fonte de la zone d’ancrage des glaciers et un très petit changement de la température de l’océan peut provoquer une très forte augmentation de la fonte de cette zone, ce qui entraînerait une accélération de l’écoulement des glaciers en amont.

Source: British Antarctic Survey

Les derniers travaux du BAS font suite à une étude indépendante publiée en mai (voir ma note du 29 mai) et qui a révélé une « fonte accélérée » du glacier Thwaites. Cette étude, publiée dans les Actes de la National Academy of Sciences, a donné des preuves visibles que l’eau de mer chaude vient miner le glacier.
Les plates-formes glaciaires de l’Antarctique et du Groenland glissent progressivement vers l’océan et forment une zone en bord de la mer où la fonte peut se produire. Les scientifiques ne cessent de rappeler que la fonte le long de cette zone est un facteur majeur de l’élévation du niveau de la mer dans le monde. L’eau qui s’introduit sous une plate-forme glaciaire ouvre de nouvelles cavités et ces cavités laissent passer davantage d’eau, ce qui fait fondre des portions de glace encore plus grandes. Des augmentations minimes de la température de l’eau peuvent accélérer ce processus, mais les modèles informatiques utilisés par le GIEC et d’autres organismes n’en tiennent pas compte.
L’auteur principal de l’étude du BAS explique qu’il y a beaucoup plus d’eau de mer qui s’infiltre sous les glaciers côtiers qu’on ne le pensait auparavant, ce qui les rend « plus sensibles au réchauffement des océans et plus susceptibles de disparaître dans le mer ». Il ajoute qu’il faudrait aussi accorder plus d’importance aux marées qui aggravent le phénomène.
Ces études, ainsi que d’autres, qui soulignent une plus grande sensibilité des glaciers de l’Antarctique aux eaux océaniques plus chaudes signifient que l’élévation du niveau de la mer au cours du prochain siècle sera beaucoup plus importante – peut-être deux fois plus importante – que prévu.
Source : USA Today via Yahoo Actualités.

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I have written severak posts on this blog (29 May 2024, for instnce) explaining that Antarctica was melting because the warmer waters of the Southern Ocean were undermining the ice shelves from below. A new study by the British Antarctic Survey, published in the journal Nature Geoscience, warns that this melting is faster than previously thought. This means current computer models used to predict ice-sheet melt activity in Antarctica may have underestimated the phenomenon. Faster ice sheet melting could bring greater flooding sooner than expected to coastal communities and cause some low-level islands to disappear.

The study is at least the second in five weeks to report that warmer ocean water may be helping to melt ice in glaciers and ice sheets faster than previously modeled. Scientists are working to improve these crucial models that are being used to help plan for sea level rise.

Relatively warmer ocean water can intrude long distances past the « grounding zone » where ground-based ice meets the sea and floating ice shelves, seeping between the land underneath and the ice sheet. The study warns this could have « dramatic consequences » in contributing to rising sea levels.

The authors say they have identified the possibility of a new tipping-point in Antarctic ice sheet melting, which means their projections of sea level rise might be significant underestimates.

Ice sheets are very sensitive to melting in their grounding zone and a very small change in ocean temperature can cause a very big increase in grounding zone melting, which would lead to a very big change in flow of the ice above it.

The latest research follows an unrelated study published in May that found « vigorous melting » at Antarctica’s Thwaites Glacier. ( see my post of ) That study, published in the Proceedings of the National Academy of Sciences, reported visible evidence that warm seawater is pumping underneath the glacier.

The land-based ice sheets in Antarctica and Greenland gradually slide toward the ocean, forming a boundary at the edge of the sea where melting can occur. Scientists report melting along these zones is a major factor in rising sea levels around the globe. Water intruding under an ice sheet opens new cavities and those cavities allow more water, which in turn melts even larger sections of ice. Small increases in water temperature can speed up that process, but the computer models used by the IPCC and others don’t account for that.

The lead author of the previous study explains that there is much more seawater flowing into the coastal glaciers than previously thought and it makes them « more sensitive to ocean warming, and more likely to fall apart as the ocean gets warmer. » He adds that more importance should be given to the tides which make the problem more significant.

These and other studies pointing at a greater sensitivity of Antarctic glaciers to warm water means that sea level rise this coming century will be much larger than anticipated, and possibly up to twice larger.

Source : USA Today via Yahoo News.

Antarctique : le mystère de la polynie de Maud Rise // Antarctica : the mystery of the Maud Rise polynia

Chaque hiver en Antarctique (ne pas oublier que les saisons sont inversées dans l’hémisphère sud), la glace de mer qui entoure le continent double presque sa superficie. Cependant, lors des hivers 2016 et 2017, un phénomène a longtemps intrigué les scientifiques: un trou immense, baptisé polynie de Maud Rise, de la taille de la Suisse s’est ouvert dans la banquise. Le Maud Rise est un plateau océanique dans la mer de Weddell. Il s’élève, dans sa partie la moins profonde, à environ 1 000 mètres sous la surface de l’océan Austral.

Les polynies sont des zones d’eau libre entourées par la glace de mer. Elles se forment dans les régions polaires sous l’influence de divers facteurs, tels que les courants océaniques, les vents, les variations de température et les activités géologiques sous-marines. Elles peuvent être temporaires ou permanentes et fournissent des habitats vitaux pour diverses espèces marines comme les mammifères marins, les oiseaux et les poissons. Elles revêtent donc une certaine importance d’un point de vue écologique. De plus, les polynies peuvent influencer les échanges de chaleur et de gaz entre l’océan et l’atmosphère, ce qui peut avoir des conséquences significatives pour le climat régional et mondial.

En 2016 et 2017, la polynie de Maud Rise dans la mer de Weddell, a captivé l’attention des chercheurs du monde entier. Ils se sont demandé pourquoi une polynie d’une telle ampleur était apparue dans une région totalement couverte de glace, malgré les conditions hivernales rigoureuses.

Des études ont révélé que la formation de la polynie de Maud Rise résultait d’une combinaison complexe de facteurs. Elle est d’abord due à un renforcement du courant océanique circulaire dans la mer de Weddell. Ce phénomène provoque une remontée d’eau chaude des profondeurs vers la surface, favorisant ainsi la fonte de la glace de mer.

Des analyses plus poussées ont révélé l’implication de tourbillons turbulents autour de Maud Rise. Ils agissent comme des pompes favorisant la remontée d’eau salée vers la surface. Selon les chercheurs, ce processus, combiné au transport d’Ekman*, contribue à maintenir l’ouverture dans la banquise malgré les conditions défavorables.

Comme indiqué plus haut, les polynies, telles que celle de Maud Rise, ne sont pas seulement des curiosités scientifiques. Elles ont également des implications à long terme sur l’écosystème antarctique. En modifiant la circulation des courants océaniques et en influençant le transport de la chaleur dans la région, ces zones ouvertes peuvent en effet avoir des effets à long terme sur la biodiversité marine et sur le climat régional.

Comprendre ces phénomènes complexes permet de mieux appréhender les impacts du réchauffement climatique sur les régions polaires. Les recherches sur la polynie de Maud Rise apportent des éclairages précieux sur les processus océaniques qui façonnent l’Antarctique et l’océan Austral.

* Le transport d’Ekman est le déplacement horizontal des couches d’eaux superficielles de l’océan par la seule action de la friction du vent à la surface.

Source : Presse scientifique dont Sciencepost et Live Science.

Les détails de l’étude sont publiés dans Science Advances :

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj0777

Image satellite de la polynie de Maud Rise (Source : NASA)

Schéma illustrant la formation des polynies côtières en Antarctique (Source ; Wikipedia)

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Every winter in Antarctica (don’t forget that the seasons are reversed in the southern hemisphere), the sea ice surrounding the continent almost doubles its surface. However, during the winters of 2016 and 2017, a phenomenon has long puzzled scientists : an immense hole, called the Maud Rise polynya, the size of Switzerland opened in the sea ice. The Maud Rise is an ocean plateau in the Weddell Sea. It rises, at its shallowest, about 1,000 meters below the surface of the Southern Ocean.
Polynyas are areas of open water surrounded by sea ice. They form in polar regions under the influence of various factors, such as ocean currents, winds, temperature variations and underlying geological activities. They can be temporary or permanent and provide vital habitats for various marine species such as marine mammals, birds and fish. They are therefore of some importance from an ecological point of view. Additionally, polynyas can influence the exchange of heat and gases between the ocean and the atmosphere, which can have significant consequences for regional and global climate.
In 2016 and 2017, the Maud Rise polynya in the Weddell Sea captivated the attention of researchers around the world. They wondered why a polynya of such magnitude had appeared in a region completely covered in ice, despite the harsh winter conditions.
Studies have revealed that the formation of the Maud Rise polynya resulted from a complex combination of factors. It is firstly due to a strengthening of the circular ocean current in the Weddell Sea. This phenomenon causes warm water to rise from the depths to the surface, thus favouring the melting of sea ice.
Further analysis revealed the involvement of turbulent eddies around Maud Rise. They act as pumps encouraging the rise of salt water towards the surface. According to the researchers, this process, combined with Ekman transport*, helps maintain the opening in the sea ice, despite unfavorable conditions.
As noted above, polynyas, such as that of Maud Rise, are not just scientific curiosities. They also have long-term implications for the Antarctic ecosystem. By modifying the circulation of ocean currents and influencing the transport of heat in the region, these open areas can indeed have long-term effects on marine biodiversity and the regional climate.
Understanding these complex phenomena allows to better understand the impacts of global warming on the polar regions. Research on the Maud Rise polynya provides valuable insight into the ocean processes that shape Antarctica and the Southern Ocean.

* Ekman transport is the horizontal movement of layers of surface water in the ocean by the sole action of wind friction on the surface.

Source: Scientific press including Sciencepost and Live Science.

Details of the study are published in Science Advances :
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj0777