Pôle Nord - Définition

Introduction

Projection cartographique illustrant l'océan Arctique et le pôle Nord.

Le pôle Nord géographique terrestre, ou simplement pôle Nord, est le point le plus septentrional de la planète Terre. 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 les méridiens 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 Chinois Shen Kuo au XI^e siècle.

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 positionné 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.

La première exploration du pôle Nord, bien que contestée, est attribuée à l'Américain Frederick Cook qui aurait atteint le pôle le 21 avril 1908, mais il aurait maquillé son trajet réel. 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 estimations. 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 le 12 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.

Géographie

Localisation

Inclinaison de l'axe de la Terre (obliquité) et son rapport aux plans de l'écliptique.

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). 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.

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).

Climat

Retrait des glaces entre 2005 et 2007.

Le pôle Nord est nettement plus chaud que le pôle Sud, car il se situe au niveau de la mer au milieu d'un océan qui agit comme un réservoir de chaleur, plutôt qu'en altitude sur une masse continentale. En hiver (janvier), la température au pôle Nord peut varier entre -43 à -26 °C, pour une moyenne de -34 °C. La température moyenne d'été (juillet) se situe autour du point de congélation (0 °C).

La glace de mer du pôle Nord est d'environ deux ou trois mètres d'épaisseur, mais il existe des variations considérables, et parfois la circulation des banquises expose la surface maritime. Une récente étude financée par l'Union européenne et publiée dans la revue Geophysical Research Letters a montré que la moyenne de l'épaisseur de la glace a diminué au cours des dernières années. Selon les chercheurs du Centre for Polar Observation and Modelling (CPOM) de l'University College de Londres (UCL) au Royaume-Uni, la diminution de la banquise est attribuée au réchauffement climatique et à l'océan Arctique de plus en plus exposé au rayonnement solaire. L'accélération drastique de la fonte des glaces de mer en Arctique n'avait pas été prévue par les modèles climatiques, car ils ne tenaient pas compte de l'effet albédo ; plus l'océan Arctique se libère de ses glaces, plus la chaleur des rayons solaires est absorbée par l'eau, accélérant la fonte de la calotte polaire.

Récemment, des scientifiques ont prédit que le pôle Nord pourrait devenir libre de glace durant l'été dès 2050. Le 15 décembre 2008, la série télévisée canadienne The Daily Planet a indiqué que les scientifiques annoncent que la calotte de glace pourrait fondre d'ici 2014 plutôt que 2050.

De récentes découvertes confirment que le pôle Nord a connu un climat subtropical, il y a 55 millions d'années. La mission Arctic Coring Expedition (ACEX) a récolté des carottes de glaces sur la dorsale de Lomonossov en 2004, dont l'analyse révèle la présence de microfossiles de plantes et d'animaux typiques d'un environnement de mer chaude (environ 20 °C) et peu profonde subtropicale. Les fossiles trouvés à 400 mètres sous le plancher océanique datent du maximum thermique de la période du Paléocène-Éocène.

Progression du jour polaire
Cap Nord, Norvège.

Au pôle Nord, le Soleil est en permanence au-dessus de l'horizon pendant les mois d'été et de façon permanente au-dessous de l'horizon pendant les mois d'hiver. Le lever du soleil a lieu juste avant l'équinoxe vernal (environ le 19 mars). Le Soleil prend ensuite trois mois pour atteindre son point culminant, soit environ 23°½ d'élévation, au solstice d'été (environ le 21 juin). Ensuite, il commence à redescendre pour atteindre le coucher du soleil juste après l'équinoxe d'automne (environ le 24 septembre). Quand le Soleil est visible dans le ciel polaire, il semble se déplacer dans un cercle au-dessus de l'horizon. Ce cercle passe peu à peu de près de l'horizon, juste après l'équinoxe vernal à son maximum d'élévation (en degrés) au-dessus de l'horizon au solstice d'été et redescend vers l'horizon avant de passer à l'équinoxe d'automne.

Un crépuscule civil est une période d'environ deux semaines avant le lever du soleil et se produit après le coucher du soleil, alors qu'un crépuscule astronomique est une période d'environ sept semaines avant le lever du soleil et se produit après le coucher du soleil.

Ces effets sont causés par une combinaison de l'inclinaison axiale de la Terre et de sa révolution autour du Soleil. La direction de l'inclinaison axiale de la Terre, ainsi que son angle par rapport au plan orbital de la Terre autour du Soleil, restent à peu près constants au cours d'une année (les deux évoluent très lentement sur de longues périodes de temps). Au milieu de l'été, le pôle Nord est incliné vers le Soleil à son maximum. Au cours de l'année, la Terre se déplace autour du Soleil et le pôle Nord se détourne progressivement (par rapport au Soleil), pour finalement s'en éloigner au maximum. La même séquence s'observe au pôle Sud avec six mois de décalage.

Faune et flore

Le copépode se nourrit du phytoplancton sous la calotte glaciaire.

Les animaux et les végétaux de l'Arctique sont, par leur physique et leur comportement, adaptés aux conditions particulières des régions au nord du cercle Arctique (66° 32′ Nord). La courte saison de croissance est certainement le facteur le plus contraignant pour la faune et la flore arctiques, limitées par la température, la lumière et la calotte glaciaire. La productivité marine au pôle est plus ou moins importante selon les années, les saisons et la proximité au pôle, ainsi la croissance de la biomasse ne dépasse pas 100 mgC/m²/jour au centre du bassin polaire, elle est de deux à cinq fois moins importante que dans la zone ouverte de l'océan Arctique. La présence de la vie sous cette partie de la banquise n'est pas plus importante qu'en haute mer ; la production primaire mesurée en Méditerranée occidentale est équivalente, contrairement aux zones de très haute production comme par exemple les côtes froides du Pérou où la biomasse est cent fois plus productive.

Cette biomasse arctique est principalement constituée de zooplancton tel que les amphipodes benthique se nourrissant du phytoplancton (dinoflagellés et diatomées) qui poussent dans les couches inférieures et sous la surface submergée de la glace flottante. Même durant l'hiver austral, certaines algues peuvent continuer leur processus de photosynthèse en profitant des très faibles lueurs de la nuit polaire. Cette production attire les poissons, les cétacés et les phoques durant l'été austral, parfois même à proximité du pôle. Les récits témoignant d'une présence animale autour du pôle Nord demeurent tout de même anecdotiques, mais on observe une importante perturbation de la productivité causée par le réchauffement climatique. En effet, on peut observer plus de 275 espèces de plantes et d'animaux se rapprochant du pôle durant l'été austral en raison du réchauffement.

Ours polaire (Parc national d'Ukkusiksalik, Nunavut, Canada).

La pêche halieutique autour de cette zone est favorisée tandis que la mégafaune est défavorisée. L'ours polaire se déplace rarement au-delà de 82° de latitude Nord, en raison de la rareté de la nourriture, bien que des traces soient parfois observées près du pôle Nord. Une expédition en 2006 a signalé avoir observé un ours polaire à un peu plus d'un kilomètre du pôle. Le phoque annelé a également été observé près du pôle, et un renard polaire a été vu à moins de 60 kilomètres, à 89° 40′ Nord.

Parmi les oiseaux observés près du pôle, plusieurs espèces ont été signalées : des bruants des neiges, des fulmars boréaux et des mouettes tridactyles, bien que certaines observations puissent être faussées par le fait que les oiseaux ont tendance à suivre les navires et les expéditions. Des poissons ont été vus dans les eaux au pôle Nord, mais ils sont probablement peu nombreux. Bien que certaines espèces puissent comporter un grand nombre d'individus, le froid polaire ralentit leur métabolisme et elles peuvent mettre jusqu'à deux ans en eau polaire avant d'atteindre leur maturité sexuelle.

La pollution des eaux arctiques a également un impact important sur la natalité via la chaîne alimentaire du cercle polaire. Certains métaux lourds tels que le zinc, le cadmium, le mercure et le sélénium sont concentrés dans l'océan Arctique par les courants marins provenant des océans Atlantique et Pacifique. Les polluants bioaccumulés dans le métabolisme d'un individu augmentent avec l'absorption des niveaux inférieurs du réseau alimentaire océanique. Ainsi, des contaminants peuvent être présents en quantité infime dans le zooplanton, mais on observe des taux anormalement concentrés dans le métabolisme des espèces superprédatrices comme les oiseaux de mer, les phoques, les ours et même à l'extrémité de la chaîne, chez les humains. Des prélèvements de sang de cordon des nouveau-nés inuits révèlent un taux de polychlorobiphényles quatre fois plus grand et un taux de mercure quinze à vingt fois plus élevé que chez les bébés nés plus au sud. Ces polluants présents dans les métabolismes ont un impact sur le taux de natalité, et peuvent provoquer des déficits de neurotransmission et divers problèmes cognitifs.

Géopolitique

Carte bathymétrique montrant la dorsale de Lomonossov.

L'océan Arctique est identifié depuis des décennies comme une région riche en pétrole et en gaz naturel. Dans une publication datant de juillet 2008, le United States Geological Survey estime que le sous-sol arctique renfermerait 90 milliards de barils de pétrole, 1 670 billions de pieds cubiques de gaz naturel et 44 millions de barils de gaz naturel liquide. Cette situation rend le pôle Nord et l'Arctique très convoités par les pays limitrophes.

En vertu du droit international, aucun pays ne possède actuellement le pôle Nord ou la région de l'océan Arctique qui l'entoure. Les cinq États limitrophes de l'Arctique, soit la Russie, le Canada, la Norvège, le Danemark (via le Groenland), et les États-Unis (via l'Alaska), sont limités à une zone économique exclusive de 200 miles marins (environ 370 kilomètres) autour de leurs côtes. Au-delà de ces ZEE, la zone restante, qui représente plus d'un million de kilomètres carrés, n'est attribuée à aucun pays et c'est l'Autorité internationale des fonds marins qui administre ce territoire.

Lors de la ratification de la Convention des Nations unies sur le droit de la mer, un pays a une période de dix ans pour faire valoir légalement sa zone de 200 miles marins. Ainsi, la Norvège (qui a ratifié la convention en 1996), la Russie (ratifié en 1997), le Canada (ratifié en 2003) et le Danemark (ratifié en 2004) ont tous lancé des projets pour affirmer que certains secteurs de l'Arctique devraient appartenir à leur territoire.

Carte illustrant les revendications territoriales en Arctique.

En 1948, une expédition russe fait la découverte de la dorsale de Lomonossov, une structure géologique s'étendant sur 1 800 kilomètres depuis les îles de Nouvelle-Sibérie jusqu'au large de l'île d'Ellesmere. Ce n'est qu'au début des années 2000 que la dorsale océanique attire l'attention de la communauté internationale, due à la requête officielle de la Fédération de Russie auprès de la commission des Nations Unies, à propos de la limite du plateau continental. Le document propose d'établir une nouvelle limite périphérique pour le plateau continental russe, en dehors de la zone des 200 milles marins. Cependant l'article 76 de la Convention des Nations Unies sur le droit de la mer prévoit qu'une extension de 150 milles marin peut faire l'objet d'une requête, si le plateau continental se prolonge sous l'eau, ce qui exclut la revendication russe dont le plateau se trouve à plus de mille milles marins du pôle.

Le Danemark, le Canada et la Russie se disputent la structure géologique et affirment que la dorsale est une extension de leurs plateaux continentaux respectifs. À la fin juin 2007, quelque soixante-dix géologues russes auraient réussi à prouver que les dorsales médio-océaniques de Lomonossov seraient des extensions du continent eurasiatique, reliant ainsi le pôle Nord au territoire russe. C'est sur la base de cette affirmation que l'expédition russe Arktika 2007 envoya le brise-glace nucléaire Rossia, le navire de recherche Akademik Fédorov et deux mini-sous-marins, Mir 1 et Mir 2, pour explorer la région. Le 2 août 2007, des scientifiques russes ont plongé à 4 261 mètres sous la surface, et déposé une capsule de titane contenant le drapeau russe, en symbole de leur revendication sur la région.

Les États-Unis, le Canada et le Danemark contestent la prise du pôle Nord par la Russie. À ce sujet, le ministre canadien des Affaires étrangères, Peter MacKay a déclaré : « Nous ne sommes plus au XV^e siècle. Nous ne pouvons plus voyager à travers le monde, planter des drapeaux et proclamer que ce territoire nous appartient ».