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Des images spectaculaires capturent le glissement rapide du glacier antarctique

Pine Island Glacier, l’un des glaciers qui rétrécissent le plus rapidement Antarctique, a accéléré son glissement dans la mer entre 2017 et 2020, lorsqu’un cinquième de sa plate-forme de glace associée s’est détachée sous forme d’icebergs massifs, révèle une nouvelle étude.

Le glacier s’est accéléré une autre fois dans l’histoire récente, entre les années 1990 et 2009, lorsque les courants océaniques chauds ont rongé la face inférieure du glace plateau, déstabilisant sa structure et provoquant l’accélération du glacier vers l’eau libre, selon un rapport de 2010 dans le journal Lettres de recherche géophysique.

La plate-forme de glace se trouve au bord de la mer du glacier et frotte contre la terre de chaque côté, ainsi qu’une partie du fond marin en dessous, ralentissant ainsi l’écoulement de la glace glaciaire dans la mer d’Amundsen au large de l’Antarctique occidental. Alors que cette barrière gelée a fondu au cours de deux décennies, le mouvement du glacier vers la mer s’est accéléré de 1,5 miles (2,5 kilomètres) par an à 2,5 miles (4 km) par an, selon l’étude de 2010.

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Mais alors que la fonte de la banquise a provoqué cette accélération passée, cette fois-ci, un processus plus soudain et dramatique a accéléré l’accélération, selon une nouvelle étude publiée vendredi 11 juin dans la revue Science Advances. Essentiellement, à mesure que le glacier se déplaçait, des fissures au niveau de la surface et des failles profondes sont apparues dans sa plate-forme de glace; ce réseau de fractures a cédé à plusieurs endroits, provoquant périodiquement la libération d’énormes morceaux de la banquise, a déclaré à 45Secondes.fr le premier auteur Ian Joughin, glaciologue au Laboratoire de physique appliquée de l’Université de Washington (UW).

Alors que la surface de la banquise diminuait d’environ 20 %, ce qui représente une perte de 251 milles carrés (651 km carrés), la vitesse du glacier a augmenté de 12 % près de son bord, a découvert l’équipe. Dans des vidéos haute résolution du glacier, assemblées à partir de données satellitaires, on peut voir les côtés de la banquise se frotter contre le littoral, tandis que de grandes fissures éclatent au centre de la plate-forme puis se cassent soudainement.

Le vêlage, lorsque les icebergs se libèrent d’une plate-forme de glace, « est connu pour être important depuis longtemps, mais cette étude démontre que la perte de glace flottante à certains endroits a un impact beaucoup plus dramatique sur le glacier que si elle se brise dans d’autres régions », a déclaré Christine Dow, chaire de recherche du Canada en hydrologie des glaciers et dynamique des glaces à l’Université de Waterloo en Ontario, à 45Secondes.fr dans un courriel.

« C’est une découverte intéressante et explique beaucoup de changements récents dans le glacier. Cependant, un peu plus de travail est nécessaire pour savoir à quelle vitesse le glacier s’effondrera », a déclaré Dow, qui n’était pas impliqué dans la nouvelle étude. Par exemple, on ne sait pas exactement ce qui motive la formation de fissures gênantes, si elles apparaîtront plus fréquemment à l’avenir ou comment l’écoulement de l’eau sous le glacier lui-même pourrait contribuer à ce processus, a-t-elle déclaré.

La découverte laisse entendre que l’île aux pins plate-forme de glace pourrait s’effondrer plus rapidement que prévu – au cours de décennies plutôt que de siècles, a déclaré Joughin. Cela pourrait accélérer l’effondrement de tout le glacier, à son tour. Mais comme Dow l’a mentionné, le moment exact de cette panne reste incertain. « Les changements sont rapides et inquiétants, mais pas immédiatement catastrophiques », a-t-il noté. « Rien ne va se passer du jour au lendemain. »

Image du glacier Pine Island, avec des crevasses près de la ligne de mise à la terre, là où le glacier entre en contact avec le continent antarctique.

Cette photo du glacier Pine Island a été prise en janvier 2010 depuis le côté est du glacier, en regardant vers l’ouest. (Crédit image : Ian Joughin/Université de Washington)

Les images satellite capturent le recul de la banquise

Le glacier Pine Island et le glacier Thwaites voisin contiennent suffisamment de glace pour élever le niveau mondial de la mer d’environ 4 pieds (1,2 mètre), si toute cette glace vulnérable s’effondre dans la mer, selon l’Observatoire de la Terre de la NASA. Actuellement, le glacier Pine Island contribue à environ 0,006 pouce (0,167 mm) d’élévation du niveau de la mer chaque année, mais ce taux pourrait augmenter à l’avenir, a déclaré Joughin.

Passé études a montré comment la fonte au niveau de la ligne d’échouage – le point où la plate-forme de glace flottante perd pour la première fois le contact avec le fond marin – a entraîné les accélérations précédentes du glacier. Ces accélérations se sont produites par « coups et démarrages » lorsque la ligne de mise à la terre a reculé, car cette perte de glace a fait avancer le glacier jusqu’à ce qu’il s’accroche à une nouvelle crête dans le fond marin, a expliqué Joughin. Et après cette série d’accélérations, la vitesse du glacier est restée assez stable entre 2009 et mi-2017.

Pour comprendre ce que le glacier a fait plus récemment, Joughin et ses collègues ont utilisé des images des satellites Copernicus Sentinel-1, qui sont exploités par l’Agence spatiale européenne et équipés d’un radar à synthèse d’ouverture (SAR). Les images SAR ressemblent à des photographies en noir et blanc, mais au lieu de prendre un instantané de la lumière visible, les satellites SAR projettent des ondes radio sur le paysage et enregistrent les signaux qui rebondissent, a déclaré Joughin.

À partir de 2015, les satellites Copernicus Sentinel-1 ont pris des instantanés du glacier Pine Island tous les 12 jours, puis après l’automne 2016, ils ont commencé à collecter des données tous les six jours. Les chercheurs ont examiné toutes les données collectées entre janvier 2015 et septembre 2020 et ont utilisé la multitude d’images pour créer des vidéos détaillées de l’écoulement glaciaire.

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L’équipe a découvert que le taux de vêlage de la banquise avait plus que doublé au cours de cette période et qu’à partir de septembre 2017, la plate-forme en désintégration avait perdu un contact important avec le rivage sur sa marge sud. Cela a semblé coïncider avec une accélération soudaine du glacier, qui a continué à s’accélérer alors que davantage d’icebergs vêlaient du plateau au cours des trois années suivantes. En même temps, disponible Les données n’a indiqué « aucun changement évident dans la variabilité de la température de l’océan » dans la région, laissant entendre que l’amincissement de la banquise provoqué par la fonte n’était probablement pas à blâmer, a noté l’équipe.

Pour mieux comprendre ce qui a déclenché l’accélération de 2017 à 2020, l’équipe a conçu un modèle d’écoulement glaciaire du glacier et glace étagère, en tenant compte des conditions environnementales locales. Ils ont testé ce que le modèle ferait si aucune des plates-formes les plus à l’extérieur ne s’était rompue dans la mer, et ils ont constaté que l’accélération n’était pas aussi spectaculaire que ce qu’ils ont vu dans les images SAR. L’équipe a ensuite essayé de couper d’énormes morceaux du plateau, comme cela s’est produit dans la vraie vie, et le glacier a accéléré en conséquence.

« Le seul changement que j’ai fait est que j’ai supprimé cette partie de la banquise », a déclaré Joughin. « La vitesse du modèle était très proche de celle qui a été observée dans la nature. »

Cela dit, bien que le modèle soit très proche de refléter les images SAR, il y a « toujours un décalage » dans les vitesses d’écoulement réelles et modélisées de la glace flottante, en particulier vers le bord vers la mer de la plate-forme glaciaire, a déclaré Dow. Cela laisse entendre que certains systèmes physiques peuvent agir sur l’écoulement glaciaire mais sont toujours absents du modèle, a-t-elle déclaré.

« On ne sait pas encore à quel point ces pièces manquantes sont importantes pour déterminer l’avenir du glacier Pine Island », a déclaré Dow à 45Secondes.fr.

Par exemple, le propre groupe de recherche de Dow étudie actuellement le rôle que joue l’écoulement de l’eau sous le glacier dans les taux de fonte de la glace au-dessus. Cette eau sous-glaciaire s’accumule en raison de la friction du glacier en mouvement et de la chaleur géothermique du Terre au dessous de; finalement, l’eau douce glisse sous le glacier et pénètre dans la cavité sous la banquise, mélangeant ainsi l’eau de mer salée qui s’y trouve. Cela peut conduire plus d’eau chaude vers la ligne de mise à la terre et « potentiellement conduire à un retrait plus rapide » de la banquise, mais le nouveau modèle ne prend pas en compte ce processus, a noté Dow.

Et il y a une autre pièce manquante du puzzle que les scientifiques doivent résoudre : lorsque des fractures profondes apparaissent dans la banquise, qu’est-ce qui fait finalement éclater les icebergs ?

Alors que les scientifiques peuvent assez bien modéliser l’amincissement provoqué par la fonte, « la partie concernant la rupture du plateau entre dans la mécanique de la rupture », un facteur physique délicat qui entre également en jeu dans tremblement de terre prédiction, a déclaré Joughin. « En fin de compte, il est difficile de dire quand quelque chose va se rompre ou se casser », a-t-il déclaré. Être mieux en mesure de prédire quand les icebergs pourraient vêler de la banquise permettrait aux scientifiques de mieux prédire l’accélération ultérieure du glacier, ainsi que l’élévation du niveau de la mer qui en découle, a-t-il noté.

Mais même si le glacier accélère à nouveau dans un avenir proche, sa contribution à l’élévation du niveau de la mer ne devrait pas soudainement atteindre un niveau catastrophique de l’ordre de plusieurs mètres par an, a déclaré Joughin. Encore une fois, le glacier contribue actuellement à environ 0,006 pouce d’élévation du niveau de la mer par an, donc « même si vous triplez cela, nous ne serions qu’à un demi-millimètre [0.02 inches] un an », a-t-il noté.

Publié à l’origine sur 45Secondes.fr.

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