La fonte des glaces

PCUC 2012-2014, Partage d’expertises pour la formation des maîtres en science et technologie

Document élaboré par Émilie Morin, Barbara Bader et Nathalie Bacon

Tu as peut-être déjà entendu parler de la fonte des glaces ou de la hausse du niveau des océans.

À ton avis, qu’est-ce que ça veut dire tout cela?

Expérimentation : La fonte des glaces

But de l’expérimentation : Illustrer la différence entre la fonte de la glace de mer et de la glace terrestre et leur impact sur le niveau de l’eau après la fonte.

En équipe de 4, à partir du montage suivant :

Formuler vos hypothèses :À votre avis, que se passera-t-il?Comment expliquer cela?

Réalisation de l’expérimentation

Retour sur l’expérimentationDans le cas du verre de gauche, la glace qui fond dans l'entonnoir constitue de l'eau supplémentaire qui s'ajoute au volume d'eau dans le verre. Le niveau augmente.

Dans le cas du verre de droite, la partie immergée de la glace, occupe déjà le volume qu'occupera l'eau de sa fonte. La seule différence, c'est que l'eau gelée occupe plus de volume (une partie émerge de la surface).

Dans le contexte des changements climatiques, seule la glace qui se retrouve sur un continent; glaciers, calottes polaires et inlandsis, par sa fonte, peut contribuer à l’élévation du niveau de la mer (verre avec la glace dans l’entonnoir). La glace qui flotte, telle que la banquise arctique, occupe déjà dans l’océan le volume qu’occupera l’eau de sa fonte (comme la glace qui était déposée directement dans le verre). Cette glace qui flotte ne contribue pas à l’élévation du niveau des océans.

Point de départ de notre réflexion

Selon un groupe d’experts qui travaillent sur la question des changements climatiques, le groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC, 2007), le niveau des océans est à la hausse :

L’augmentation du niveau des océans est passée de 1,8 mm/an pour la période de 1961 à 2003, à 3,1 mm/an pour celle de 1993 à 2003.

Ce qu’on doit comprendre…

Fonte des glaciers et calottes glaciaires :

La majorité de l'eau ajoutée aux océans jusqu'à présent provient de la fonte de glace terrestre; c’est-à-dire qui repose sur des terres émergées et ne flotte pas. L’eau fondue qui s’écoule dans l’océan en fait augmenter le volume. On fait référence ici aux glaciers (en montagne) et aux calottes glaciaires (masse de glace en zone d’altitude, mais d’une superficie restreinte).

Extrait de Chasing ice (fracturation d’un glacier) voir : http://www.youtube.com/watch?v=hC3VTgIPoGU

Ce qu’on doit comprendre…

Fonte des nappes glaciaires ou « inlandsis » :

Dans cette catégorie de glace terrestre, il y a aussi les « inlandsis » (masse de glace très épaisse et de grande superficie : quelques kilomètres). Il existe seulement deux inlandsis actuellement; l’inlandsis du Groenland et l’inlandsis de l’Antarctique. Aujourd’hui, les scientifiques sont de plus en plus préoccupés par l'accélération de la fonte de ces inlandsis.

Ce qu’on doit comprendre…

Cette hausse du niveau des océans pose déjà des inquiétudes à certains endroits. Certaines îles dans le sud du Pacifique et les Maldives dans l'océan Indien font déjà évacuer leurs populations en permanence vers d'autres pays. Plusieurs côtes sont particulièrement vulnérables partout autour du monde en raison de leur faible niveau d’élévation.

Élévation du niveau des océans

Ce qu’on doit comprendre…

Et la banquise arctique?

Contrairement à l’Antarctique, la banquise arctique ne repose pas sur un continent, mais flotte dans l’océan. Ceci fait en sorte que la fonte de la banquise du pôle Nord ne devrait à peu près pas élever le niveau des océans parce que la partie submergée de cette glace occupe déjà le volume qu’occupera toute l’eau de sa fonte (principe d’Archimède).

Autres causes de l’élévation du niveau des océans

La fonte des glaces ne constitue pas la seule cause de l’élévation du niveau des océans…

Voir la démonstration La dilatation thermique à faire en classe (ajouter hyperlien)

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