Assistons-nous à un changement climatique sur Mars aussi ?

Il ne fait plus aucun doute que le climat sur Terre est en pleine évolution et peut-être même en profond changement, bien qu’il était illusoire de le croire stable et pérenne dans la forme que nous lui connaissions de mémoire d’homme, voire de glaces…

Les zones terrestres les plus sensibles (pôles, glaciers, fleuves, littoraux, océans, déserts, forêts primaires…) sont les premières touchées par de nombreux phénomènes plus ou moins liés entre eux. Citons notamment, la disparition en Arctique des glaces et des banquises, qui contribuera à l’accélération du réchauffement régional pour le moins, des courants marins mais aussi de l’atmosphère… via un subtil mécanisme engendré par le fait que la diminution des surfaces glacées entraînera une baisse de la réflexion des rayons solaires et donc une augmentation de leur absorption par l’océan Arctique sous-jacent.

Sur Mars, une étude récente propose l’existence d’un phénomène comparable, à l’origine de l'apparition de zones ne réfléchissant plus les rayons solaires de la même manière et qui serait en grande partie responsable de l'augmentation de la chaleur constatée à la surface de la planète rouge.

Cette étude américaine conclut que les variations des surfaces réfléchissantes pourraient interagir avec d'autres processus influençant le climat global sur Mars, et devraient être envisagées comme une composante importante des futures études sur le climat et la dynamique de l'atmosphère de la planète.

Ces deux clichés proviennent de la caméra MOC de la sonde MGS. Celui de gauche date du 13 mars 1999 (c’est alors été boréal) et celui de droite du 26 janvier 2001. On y observe la calotte polaire Nord de Mars à une année d’intervalle, vue depuis l’orbite (environ 380 km d’altitude). Les surfaces blanchâtres dévoilent la présence de la glace résiduelle d’eau, composant la calotte polaire Nord en été. La calotte polaire telle qu’elle apparaît fait environ 1.100 km de diamètre. On observe également toute une couronne de terrains sombres au Sud de la calotte, trahissant la présence de dunes de sables mises en place et façonnées par les vents, et pour l’essentiel totalement dégagées des glaces en cette saison. L’analyse détaillée des deux clichés révèle de sensibles différences dans les zones recouvertes de glaces, le front de glace n’étant pas toujours au même niveau (topographique ou en latitude notamment) d’une année martienne à l’autre. Ces « petties » différences sont en fait importantes, car elles révèlent pour autant de surfaces découvertes, leur équivalence en quantité de glaces sublimées dans l’atmosphère (dans les cas où nous n’observons plus de zones glacées). Mais l’inverse est vrai également. Ainsi, dans les zones toujours recouvertes de glace ou de givre, les dépôts sous-jacents ne sont pas encore mobilisables… La ou les raison(s) de ces différences d’une année à l’autre n’est (ne sont) pas connue(s). Mais les changements de coloration et d’éclat de la calotte polaire, suggèrent que la poussière déposée par les éléments météorologiques à certaines périodes particulières dans l’année, peuvent jouer un rôle majeur…

Des planétologues du NASA Ames RC et de l’USGS ont démontré que Mars aurait subi un réchauffement global d’environ 0,65°C entre les années 70 et les années 90, ce qui expliquerait la fonte partielle de la glace de surface au pôle Sud. Le retrait en cours de la calotte polaire Sud observé notamment (au fil du temps et de manière supra-saisonnière) par les sondes VO et MGS, serait en partie causé par des variations décennales de près de 10% de la luminosité de très grandes surfaces (pouvant concerner jusqu'à 56 millions de km²), essentiellement en raison du dépôt sur ces surfaces, de grandes quantités de poussières atmosphériques qui modifieraient l’albédo régional.

Cette étude est fondamentales dans la mesure où le même type de mécanisme se produit sur Terre, en Arctique ; à savoir que l’albédo actuel de toute la région boréale est en train de changer, favorisant ainsi l’élévation du taux de réflexion de la lumière solaire. Si la glace réfléchit 85% des rayons du Soleil, les surfaces océaniques n'en renvoient que 15%. L’énergie résultante est donc absorbée localement et participe au réchauffement global. Or d’après les climatologues, la surface occupée par la glace en Arctique a diminué depuis 1992 à un rythme d'environ 900.000 km² par décennie. Le changement d’albédo contribue donc au réchauffement de la planète, ce qui fait fondre plus de glace, et fait entrer la dynamique morphoclimatique de la région tout entière dans un cercle vicieux…

Jusqu'à présent, l’albédo n'avait jamais été pris en compte pour l'étude de la circulation atmosphérique globale de Mars. Les climatologues ont donc effectué une modélisation montrant que ces variations de luminosité du sol influencent grandement l'environnement météorologique martien. L’une des conséquences majeure identifiée aujourd’hui est que ces changements au sol accroissent les vents qui contribuent à entretenir le système, en mobilisant et en transportant d’autres poussières, le tout dans un enchaînement sans fin (les vents contribuant également à arracher de la matière mobilisable au socle et à la surface…).

Les planétologues concluent que les effets des variations d'albédo sur deux années martiennes très différentes, ont montré l’implication avec les autres processus influençant le climat actuel et sa dynamique sur la planète. Les variations de l’albédo pourraient même en partie en être à l'origine…

© Texte : Gilles Dawidowicz/APM.

© Image : NASA/JPL/Malin Space Science Systems.