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Les régions polaires

Le pôle Nord sous l'oeil scrutateur des satellites. Document T.Lombry.

A la découverte des pôles (I)

En marge de l'article sur la géophysique, il m'a semblé utile de décrire séparément les régions polaires. En effet, elles représentent tout un monde à elles seules, riche par sa faune et sa flore qui n'est pas seulement limitée à la mer, son climat extrême et pourtant supportable pour de nombreuses espèces, et ses particularités sur le plan géophysique (géologie, glaciologie, océanographie, géomagnétisme, etc). Nous allons malgré tout nous limiter à l'essentiel pour ne pas transformer ce document en encyclopédie, certains détails étant développés dans d'autres pages (bioastronomie, aurores, météorites, etc). Des références seront indiquées à la fin de l'article.

Périodiquement, au fil des changements climatiques, les régions les plus froides de la Terre subissent d'importantes précipitations de neige ou gèlent à pierre fendre, se transforment en glace et finissent par couvrir de vastes étendues, équivalentes à celle d'un continent; ce sont les régions polaires.

L'Arctique

Le pôle Nord de la Terre est recouvert de glace de mer, la banquise, une étendue salée, flottant sur l'océan Arctique. Il n'y a donc pas de continent au pôle Nord et c'est pour cette raison que les sous-marins nucléaires peuvent le traverser et même localement percer la glace, nous offrant des images assez insolites.

L'Arctique tire son nom de la constellation "Arktos" signifiant ours, par allusion à la constellation de la petite ourse qui abrite l'étoile Polaire. Ce ne sera malheureusement plus le cas dans 11000 ans, lorsque Véga, située dans la constellation de la Lyre, deviendra l'étoile polaire.

Une partie de la glace du pôle Nord fond en été. En hiver, il demeure en permanence une couche d'au moins 1 mètre d'épaisseur qui peut localement atteindre 20 mètres d'épaisseur sur les crêtes. La glace qui ne fond pas et s'accumule au fil des saisons forme une couche qui peut atteindre localement 4 mètres d'épaisseur. 

La glace Arctique s'étend sur plus de 13 million km2 en hiver, soit au moins 15% de moins que celle de l'Antarctique. Mais en 30 ans, à la fn de l'été sa superficie est passée de 7 millions de km2 en 1979 à 3.5 million km2 en 2012.

Rappelons que c'est également au Groenland, dans la région d'Ishua située près de Godhab que le micropaléontologue Vic MacGregor et son équipe ont découvert l'une des plusieurs anciennes traces de vie fossilisée. Elle remonte à 3.8 milliards d'années.

Webcam en direct du Pôle Nord (NOAA) - Atlas of Antarctic Research (USGS)

A gauche, le Groenland photographié au printemps depuis la navette spatiale au cours de la mission STS-45 le 2 avril 1992 à quelque 300 km d'altitude. Au centre, une photo satellite du Groenland par une journée particulièrement exempte de nuages prise le 11 février 2001. A droite, le sous-marin américain USS Trepang (SSN 674) faisant surface... au Pôle Nord. Documents NASA, F.Valk et D.J.Rogers/Navy.

Le Groenland, terre Inuit

La région du pôle Nord est inséparable de sa population indigène, les Inuits, "homme" (Inuk) en langue Inuit et "Eskimos" en langue indienne qui signifie "homme mangeur de viande crue". Ils sont aujourd'hui principalement établis au Groenland, territoire danois, mais s'agissant d'un peuple nomade, il existe des tribus Inuits jusqu'en Sibérie, en Alaska et sur les îles de la Mer de Béring.

En revanche, il n'existe aucun peuple indigène en Antarctique, le continent blanc austral étant trop éloigné des autres continents et situé dans une contrée très difficile d'accès par la mer pour de frêles embarcations.

Le Groenland est un territoire distinct du pôle Nord mais dont la partie la plus nordique (83.4°N) se trouve au-delà du cercle Arctique et se mêle à la calotte polaire, d'où la confusion. C'est donc une région assimilée au pôle Nord mais elle est tellement vaste que sa partie sud s'étend plus bas que l'Islande et se trouve à la latitude des îles Shetland, au nord de l'Ecosse (60°N). Le pays connaît donc à la fois des régimes polaires, océaniques et tempérés.

Le Groenland est également très différent du pôle Nord sur le plan géologique. Il s'agit d'un île et non pas d'un continent comme on pourrait l'imaginer d'une superficie de 2.2 millions de km2 équivalente à 4 fois celle de la France. 80 % de sa superficie est recouverte par l'inlandsis, une calotte glacière qui peut localement atteindre 3 km d'épaisseur. Bien que situé plus bas en latitude que l'Antarctique, les précipitations (55 mm par an) y sont à peine plus abondantes et sont grosso-modo 10 fois inférieures à la moyenne Européenne qui oscille entre 50 et 100 mm ou litres/m2 par mois. La glace fond également plus vite qu'en Antarctique.

Du point de vue politique, le Groenland appartient au Danemark et obéit à la législation de ce pays. Toutefois, d'un point de vue douanier, le Groenland n'a pas été intégré à l'Union Européenne. Les ressortissants européens doivent donc disposer d'un passeport en cours de validité s'ils souhaitent s'y rendre. Aucun vaccin n'est requis.

A gauche, malgré l'occidentalisation de la société Inuite, les coutumes ont été préservées, ici pour des raisons pratiques. A droite, la glace de mer. Documents Jocelyne Ollivier-Henry et Greenland4u.

Le peuple Inuit conquit le Groenland ainsi que toutes les terres polaires au cours de la dernière glaciation qui réunit les régions polaires à l'Asie et à l'Amérique du Nord  il y a environ 15000 ans. Comme toutes les tribus nomades ils vivaient de chasse et s'accoutumèrent aux conditions polaires, devenant d'habiles chasseurs de phoque, d'ours et de morse. 

Les Inuits ont hérité leur culture actuelle de trois grandes migrations successives. La plus ancienne remonte à l'époque du pré-Dorset; aux environs de -3000 avant notre ère et se prolongea jusqu'aux environs de l'an 500 après notre ère dans le Nouveau Monde. Selon les anthropologues, c'est durant cette époque qu'ils auraient inventé le harpon à pointe basculante, les lances ainsi que les premiers igloos. La seconde vague de migration remonte au Dorset (-800/-500 av.JC à +1100 apr.JC) et provient d'Amérique du Nord. Vient ensuite la civilisation de Thule (vers 900 apr.JC) dont les Inuits ont gardé l'essentiel des us et coutumes. 

Nuuk, capitale du Groenland, 15000 habitants. A l'inverse de ce que ce qu'indique cette photo, cette région de la côte ouest n'est pas enneigée ou envahie par les glaces tout au long de l'année. La glace de mer notamment qui descend du Canada libère la mer entre juin et novembre. Document Jensjk.

Aujourd'hui, environ 56000 Inuits vivent au Groenland dont 15000 dans sa capitale Nuuk (64.1°N, 51.7'O), située dans une péninsule à l'ouest de l'île (environ 3500 km de Paris ou Bruxelles). Rappelons que les Etats-Unis ont toujours une base militaire au Groenland, Thule AFB.

Plus aucun Inuit ne vit dans les igloos, si ce n'est exceptionnellement... pour réaliser un documentaire ou à titre commémoratif ! Comme au Canada ou en Finlande, toute la population loge dans des maisons en bois et très colorées ayant tout le confort moderne, y compris Internet et depuis la fin de la seconde guerre mondiale, la majorité des habitants se déplacent en 4x4, en autobus ou en motoneige. Les traîneaux de chiens sont généralement réservés aux loisirs ou sont utilisés par les familles isolées, éloignées des centres urbains.

Si la population Inuit a longtemps fait l'objet de discrimination et souffre encore aujourd'hui de difficultés d'insertion professionnelle et économique, aujourd'hui ses membres revendiquent leurs terres et leur culture. La plupart des Inuits sont scolarisés jusqu'à 18 ans, les aînés poursuivent leurs études au Danemark, au Canada ou en Russie, ils sont trilingues, parlant l'une des trois langues inuites et le danois ainsi que l'anglais ou le russe.

En novembre 2008, par référendum les Groenlandais ont demandé sinon leur indépendance, du moins une autonomie élargie.

Les animaux de la région Arctique

Contrairement aux apparences, la grande région Arctique (Groenland, Grand Nord Canadien, Mer de Béring et toundra Sibérienne incluses) est loin d'être un lieu sans vie, tant sur le continent que dans la mer ou dans les airs. Le froid n'est qu'une notion relative et bien des animaux s'en accomodent très bien ainsi que nous allons le découvrir.

Sur terre

Du fait de l'implantation des Inuits au Groenland, ces territoires sont le berceau du "chien eskimo" groenlandais que connaissent bien les mushers. L'origine du chien groenlandais demeure mystérieuse. On sait qu'il provient de la domestication du loup, comme tous les chiens de race, mais l'origine de son élevage par les Inuits reste un mystère.

Aujourd'hui il existe 5 races de chiens dit de traîneau mais les 4 autres dont le huskie et le malamute sont originaires du continent (Sibérie et Alaska) et leur race ne remonte pas au-delà de la fin du XIXeme siècle.

La grande région Arctique est le seul lieu sur Terre où l'on trouve des ours blancs, le tigre, le lapin, le lièvre arctique, le renard polaire, le lynx du Canada, le caribou, le bœuf musqué et la chouette des neiges (Cf. MNN).

 A lire : Des explorateurs polaires encerclés par des loups (sur le blog)

L'ours blanc compte parmi les prédateurs les plus féroces, plus agressif même que le tigre, et comme lui il est omnivore. Son territoire de chasse s'étend sur toute la banquise et les terres polaires, allant du nord de la Norvège et de la Sibérie au Groenland en passant par le Canada, à l'exception de la région du Pôle Nord qu'il ne fréquente pas en raison de l'absence d'eau libre. L'ours blanc est un excellent nageur et un pêcheur de saumons de rivière très habile.

L'ours blanc est un animal solitaire et dangereux. Il est capable de sentir l'odeur d'une proie à 32 km. Document Only HD Wallpapers.

Mais faute de trouver suffisamment de nourriture, à l'instar des loups arctiques, les ours blancs se rapprochent parfois dangereusement des villes ou des stations scientifiques, au point que certains habitants sont obligés de les tuer pour ne pas mettre leur vie ou celle de leur famille en danger.

Aujourd'hui l'ours blanc est une espèce menacée d'extinction du fait que le réchauffement climatique détruit la banquise qui constitue son principal habitat et sur laquelle il se repose. Il en est de même pour les jeunes phoques. 

On estime qu'entre 2030 et 2050, en été la banquise pourrait disparaître. La taille de la banquise diminuera d'au moins 50% d'ici 2050 ou 2100. De ce fait, on estime que plus d'un tiers de la population des ours blanc aura disparu d'ici 2050. 

Selon le WWF, en 2011 leur population comptait entre 20-25000 individus mais elle diminue chaque année.

Selon les derniers recensements effectués dans le Nord du Canada, les ours blancs femelles ont perdu plus de 10% de leur poids en 50 ans, passant de 260 kg à 230 kg en moyenne. En-dessous de 180 kg, la femelle reporte les naissances à l'année suivante. Sans parler du fait qu'une femelle ayant mis bas peut jeuner durant plus de 6 mois si c'est nécessaire afin que son ourson prenne des forces. Aussi, malgré son apparente bonne constitution, d'ici une ou deux générations, on pourra dire que ce sera l'enfer pour l'ours blanc !

N'imaginez même pas que l'ours blanc pourrait vivre sur la terre ferme comme son cousin l'ours brun que l'on trouve au Canada et en Alaska ou déplacer les populations en Antarctique. L'ours blanc est un gros mangeur qui ne pourrait survivre avec le peu d'aliments à disposition de l'ours brun. La preuve est que ce dernier est généralement deux fois plus petit que son grand frère blanc de l'Arctique. 

Quant à le voir survivre en Antarctique, le climat y est tellement inhospitalier et l'ours blanc tellement bien adapté au climat boréal, qu'il mourrait en quelques générations.

Dans la mer

La mer du Groenland est encore plus riche que le continent. Au gré des migrations saisonnières, c'est le lieu de rassemblement des baleines grises, des baleines du Groenland, de plusieurs espèces de baleines à dents (bélugas, narvals, globicéphales noirs), des rorquals, des cachalots, des marsouins, des morses, de plusieurs espèces de phoques et de nombreux poissons communs sur nos étales (flétan, morue, rouget, saumon, requin, loup marin, grenadier, capelan, omble chevalier), sans parler des immenses bancs de krills et de sardines dont se nourrissent les mammifères marins.

Dans l'air

Dans l'air arctique volent 201 espèces d'oiseaux (Cf. les listes du FWS et MNN) dont la plupart migrent vers le sud en hiver, parmi lesquels la bernache, le bruant, la chouette harfang, le faucon pélerin, la sterne arctique, la mouette tridactyle, le pétrel fulmar, le goéland arctique, le cormoran et même le grand corbeau.

Enfin, l'Arctique abrite environ 700 espèces d'insectes dont le moucheron, le moustique, le papillon et l'araignée.

La nuit polaire

Compte tenu de l'inclinaison de l'axe de la Terre sur le plan de son orbite (23°27'), au cours de sa révolution annuelle, toutes les régions ne sont pas éclairées de la même façon par le Soleil. En été par exemple, le Soleil éclaire le pôle Nord en permanence tandis que le pôle Sud est plongé dans la nuit.

Position du pôle Nord en fonction des saisons. Document T.Lombry.

Dans l'hémisphère Nord, au-delà du Cercle Arctique (66°33'), entre le 23 septembre et le 21 mars, le Soleil ne se lève pas car le pôle est plongé en permanence dans l'ombre de la Terre. 

Nous assistons à une nuit qui dure 6 mois avec une sorte de crépuscule permanent en mars et en septembre, d'autant plus long que la latitude est basse. Chacun reste chez soi, calfeutré derrière ses volets ou passe son temps dans les cafés et magazins éclairés à la lumière artificielle qui connaissent un regain d'activité.

La nuit polaire est une période glaciale, morne et désespérante à laquelle les hommes ne se sont jamais habitués. La situation est inversée en Antarctique et les scientifiques comme les touristes n'ont pas manqué de tirer profit de cette opportunité. L'hiver dans l'hémisphère Nord est en effet une saison propice aux expéditions vers le continent blanc où la présence permanente du Soleil vous garantit quelques nuits blanches...

Rappelons que lorsque le pôle Nord est plongé dans l'obscurité, dans l'autre hémisphère, à 90° de distance et plus précisément à 23°26' de latitude Sud, le Soleil peut être observé au zénith. Cela se produit un seul jour par an, le jour du solstice d'hiver, le 21 ou le 22 décembre à la latitude du Tropique du Capricorne. Inversement, en été dans l'hémisphère Nord le Soleil est à la verticale du Tropique du Cancer un seul jour par an, le jour du solstice d'été, le 21 ou le 22 juin, tandis que le pôle Sud est déjà plongé dans la nuit permanente depuis fin mars jusque septembre.

Le "Soleil de minuit"

Où et quand peut-on observer le "Soleil de minuit" ? Ce phénomène est visible aux latitudes polaires aux alentours du solstice d'été, le 21 juin. Vous pouvez l'observer tout le long du Cercle Arctique, au Groenland, au Canada, en Alaska, en Sibérie et en Scandinavie, notamment en Norvège et en Laponie (Norrland).

L'essentiel est de trouver un endroit particulièrement dégagé du côté Ouest, de préférence en bordure de mer ou carrément à bord d'un navire. Saint Pétersbourg, Bodo, Tromso et Cape Nord sont justement bien placés pour observer le secteur Ouest et le Soleil couchant. Au Canada, la rive québecquoise située au Nord-Est de la Baie d'Hudson (Ivujivik) ou les Territoires du Nord-Ouest (Yellow Knife, Echo Bay) ainsi que la côte Ouest du Groenland (Nuuk) sont également des lieux privilégiés. En cadeau vous aurez même droit aux aurores boréales.

A consulter : Heures de lever, coucher et durée du jour (PTAFF) - Webcams

A gauche, carte générale des principales villes touristiques situées à plus de 60°N concernées par le "Soleil de minuit". Un horizon Ouest dégagé est recommandé. A droite, le "Soleil de minuit" au-dessus des falaises du Cap Nord en Norvège (71°10' N) le 10 juillet 1998 à 1h30 du matin. Documents T.Lombry et Pascal Laurent.

Il n'y a pas de distinction entre le jour permanent et le "Soleil de minuit". On qualifie de jour permanent, le fait que le Soleil ne se couche pas durant 24 heures. Cela se produit en été au-delà du cercle Arctique (ou en hiver au-delà du cercle Antarctique). Au Spitzberg par exemple (78°N), les Norvégiens voient le Soleil en permanence entre le 19 avril et le 23 août ! On parle bien sûr de "Soleil de minuit" puisqu'à cette latitude le Soleil est encore... 56° au dessus de l'horizon à minuit ! Au Cap Nord (Nordkapp, 71°10' N) qui est le point le plus septentrional de l'Europe continentale, le jour permanent s'étend du 13 mai au 29 juillet. A Bodo (67°17' N), le "Soleil de minuit" survient entre le 3 juin et le 8 juillet. Le Soleil se trouve encore à 45° d'élévation à 1h du matin !

Même à Saint Pétersbourg (59°56'°N, dans le Golfe de Finlande) située 750 km en-dessous du cercle Arctique, les "Nuits blanches" sont célèbres à travers le monde. Elles s'étalent de fin mai à début juillet durant lesquelles les couchers de Soleil enveloppent la région de couleurs fantastiques, flamboyantes ou pastelles. Un lieu à visiter, d'autant que le climat s'y prête à cette époque de l'année (11 à 21°C en été). Faites seulement attention à choisir un lieu de séjour près d'un canal dont le pont reste baissé durant la nuit sinon vous ne pourrez pas vous déplacer.

A cette latitude, le 21 juin le Soleil finit par se coucher après 18h50 d'ensoleillement, vers 23h14 locale. Du point de vue astronomique il y a donc un crépuscule (nautique et astronomique) mais il est interminable et le ciel reste lumineux durant la nuit, si bien que la population de la ville tsarine reste éveillée jusque 3 heure du matin. Curieusement, durant cette période, la plupart des commerces n'ouvrent plus si tôt que d'habitude... 

Les icebergs

Un autre phénomène typique des régions polaires sont les fameux icebergs (prononcer "isberg", car le mot anglais a été emprunté au norvégien). Lorsque les calottes polaires fondent ou que les langues glacières aboutissent à la mer et se brisent dans l'océan, il se forme des icebergs, des blocs de glace flottantes constitués d'eau douce dérivant au gré des courants. Leur densité étant de 0.92 contre 1.025 pour l'eau de mer, ils flottent sur l'eau mais la partie émergée ne représente qu'entre 1/7eme et 1/8eme (14 à 12%) de leur volume total, dont l'essentiel se trouve sous le niveau de la mer en vertu du principe d'Archimède.

A gauche, iceberg tabulaire dérivant au large du continent Antarctique. Bien que monumental (~20m de haut), plus de 6/7eme de son volume est situé sous le niveau de la mer. L'expression "on ne voit que la partie émergée de l'iceberg" prend ici tout son sens comme on le voit sur l'image de droite prise en Antarctique, à Pleneau Bay. Documents NCDC/NOAA et NGM/Jonathan Green

On éprouve une forte émotion la première fois qu'on aperçoit un iceberg car c'est autre chose que l'image réductrice qu'en donne la télévision ou les photographies ! Ce sont des stuctures monumentales impressionnantes et souvent d'une grande beauté quand la lumière du Soleil frappe leur surface ou se diffuse dans la glace.

Neal Thayer, un océanographe américain spécialisé dans la biologie marine et la glaciologie, considérait les icebergs comme des "roches métamorphiques constituées d'eau". Leur glace est en effet formée sous l'effet de la pression et leur durée de vie est similaire à celles de la roche et se fracture de la même manière.

Si la couleur des icebergs paraît blanche à bonne distance, une analyse détaillée révèle que la plupart d'entre eux contiennent des impuretés issues des complexes industriels et de l'activité naturelle (érosion, cendres et poussières) qui sont emportées par les vents. Ils paraissent blancs du fait que la glace réfléchit 80% de la lumière, 4 fois plus que l'eau. Les iceberg peuvent être bleus lorsque la glace devenue plus âgée emprisonne des bulles d'air sous pression. Elles diffusent alors la lumière de la même manière que l'air de l'atmosphère. Occasionnellement, suite à un renversement par exemple, les icebergs peuvent être verts lorsqu'ils contiennent des algues microscopiques. Cette couleur peut également apparaître lorsque le Soleil est bas sur l'horizon suite au mélange de la couleur bleue avec le rouge.

Dans le cadre de ses missions de surveillance, le bureau de l'International Ice Patrol de l'USGS a classé les icebergs en 5 catégories en fonction de leur taille :

- Glaçon (Growler) : 1.5 m de hauteur, <20m de longueur, poids <120 t

- Fragment de berg (Bergy bit)  : 1.5 à 5 m de hauteur, entre 20-300m de longueur, poids compris entre 120 à 5400 t

- Petit berg (Small berg) : 5 à 15m de hauteur, plus de 300m de longueur, poids compris entre 5.4 kt et 180 kt

- Moyen berg (Medium berg) : 15 à 45 m de hauteur, plus de 300m de longueur, poids compris entre 180 kt et 2 Mt

- Grand berg (Large berg) : plus de 45 m de hauteur, plus de 300m de longueur et poids > 2 Mt

La forme des icebergs a également été classée en différentes catégories :

- Tabulaire (Tabular) : dont le rapport entre la longueur et la hauteur est supérieur à 5

- Trapu (Blocky) : dont le rapport entre la longueur et la hauteur est compris entre 3 et 5

- Cale sèche (Drydock) : en pente douce dont la surface est irrégulière suite à l'érosion

- En pinacle (pinnacled) : une flèche centrale ou une pyramide s'élève très haut au dessus de l'eau par rapport au volume de l'iceberg

- Dôme (Dome) : la surface douce et arrondie, typique d'un iceberg qui a récemment basculé.

Si la neige est blanche et la glace transparente lorsqu'elles sont pures, les icebergs peuvent présenter une couleur bleue lorsqu'ils emprisonnent des bulles d'air sous pression et même verte, ce qui est assez rare, lorsqu'ils ont basculé et contiennent beaucoup d'algues vertes (ou lorsque le Soleil est bas sur l'horizon et illumine un iceberg bleu). Documents Andrew Shepherd/Julian Dowdeswell/SPRI, Frans Lanting/Antarctic Connection et Gerhard Dieckmann/OceanWorld

Les marins habitués de voyager dans les régions polaires disent que durant la nuit ou par des conditions brumeuses il est impossible de voir les icebergs mais on peut très bien les entendre et les sentir. Un vieux marin aurait rapporté qu'ils sentent comme les concombres.

Ce n'est un secret pour personne, bien que présentant une faible densité, la masse des icebergs est un obstacle majeur pour la navigation. Là où un paquebot peut encore briser la banquise quand elle n'est pas trop épaisse, et mieux encore un brise-glace, face à un iceberg de plus de 5m de hauteur, le combat est vain. 

Paysage typique d'une mer prise dans les glaces : banquise, congères et glaçons sont entremêlés. Document Greenland4u.

Rappelons qu'un bateau cargo peut peser jusqu'à 25000 tonnes alors qu'un "petit" iceberg équivalent (15m de haut pour une centaine de mètre de longueur) peut être 5 fois plus lourd ! Du fait qu'ils dérivent sur la mer au gré des courants, en 1912 un iceberg s'est retrouvé au large de Newfoundland au Canada par 42°N (latitude de Boston) et fit entrer le soi-disant insubmmersible Titanic dans l'Histoire.

Il paraît étonnant que des icebergs dérivent si loin au sud, mais à notre époque ce n'est pas inhabituel. Il faut savoir que chaque année la région Arctique libère quelque 40000 icebergs. Généralement, une fois qu'ils atteignent les eaux plus chaudes associées au Gulf Stream, il se brisent rapidement. Mais à certaines occasions un ou deux petits icebergs ont été observés au large des Bermudes, à environ 32° de latitude nord !

Selon l'International Ice Patrol (IIP), le nombre d'icebergs dérivant au sud du 50eme parallèle varie d'une année à l'autre. Ainsi, en 1929 et faisant suite aux mesures de surveillances mises en place après la catastrophe du Titanic, plus de 1000 icebergs furent comptabilisés par l'IIP alors qu'on en vit aucun en 1966. Cette variation dépend plus du niveau d'activité dans la zone de formation des icebergs que du climat ou d'autres facteurs.

Prochain chapitre

L'Antarctique

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