La plupart des glaciers de l’Antarctique s’écoulent directement dans l’océan, formant de vastes plateaux de glace flottants. Contrairement à ce que l’on pense souvent, ce processus qui dure depuis des décennies ou des siècles entraîne une croissance constante de la glace aux pôles.
La stabilité des glaciers dépend également de ce que l’on appelle la ligne de base, c’est-à-dire le point à partir duquel un glacier se détache de la terre et commence à flotter. De nouvelles mesures montrent toutefois que ce point n’est pas fixe. Au contraire, la limite entre le glacier terrestre et la banquise flottante glisse à une vitesse considérable, parfois sur des kilomètres.
Le niveau de la mer a un impact sur la glace, et la glace un impact sur le niveau de la mer
« Normalement, on a tendance à penser que les changements de la calotte glaciaire sont très lents et s’étendent sur des décennies, des siècles, voire des millénaires. Cependant, nos résultats montrent que certains processus se déroulent en quelques minutes seulement ou quelques heures et peuvent avoir un impact considérable », a expliqué Bryony Freer, glaciologue du British Antarctic Survey et de l’Université de Leeds.
Dans le cadre d’un séjour de recherche aux États-Unis, elle a étudié la région clé où la glace terrestre de l’Antarctique déborde dans l’océan environnant. Elle s’est alors aperçue que la poussée d’Archimède supplémentaire soulève une plus grande partie de la banquise du fond de l’océan lorsque la marée monte et que la ligne de base se déplace temporairement vers l’intérieur des terres. À marée basse, elle revient à sa position vers le large.
Au sens figuré, la surface de la glace continentale de l’Antarctique diminue à marée haute. Si la glace coule à nouveau à marée basse, la glace terrestre retrouve sa taille précédente. Au sens strict, c’est le processus inverse qui se produit avec la banquise : croissance à marée haute et recul à marée basse.
Selon l’étude de Bryony Freer, l’observation et la compréhension de la dynamique de cette région pourraient aider à prédire la réaction de l’Antarctique au changement climatique et donc à l’augmentation du niveau global des mers.
Migration des glaciers de l’Antarctique jusqu’à 30 km/h
Les mesures précédentes de tels mouvements de lignes de base étaient limitées à de petites régions et à de courtes périodes. Pour préparer le travail paru fin septembre dans la revue spécialisée « The Cryosphere« , les chercheurs ont observé une grande partie de la plateforme de glace de Filchner-Ronne pendant près de cinq ans.
Pour cela, Bryony Freer et ses collègues ont surtout utilisé les données du satellite ICESat-2. Ainsi, ils ont pu mesurer la hauteur de la surface de la glace à quelques centimètres près et constater qu’elle monte ou descend au gré des marées quotidiennes. Comme l’épaisseur de la glace ne peut pas changer pendant cette période, ils ont pu déduire de la hauteur mesurée la position de la ligne de base.
Ainsi, celle-ci se déplace jusqu’à 15 km sur la plateforme de Filchner-Ronne. Il s’agit donc de l’un des plus grands changements observés dans l’Antarctique. Les mesures ont également montré que la ligne de base peut se déplacer à plus de 30 km par heure, ce qui peut entraîner de l’eau de mer plusieurs kilomètres plus loin vers l’intérieur des terres, sous l’inlandsis.
Ce contact avec l’eau de mer pourrait contribuer à faire fondre la glace par le bas. Dans les régions moins stables de l’Antarctique, comme le glacier Thwaites, ce processus est connu pour avoir entraîné un recul à long terme de la ligne de base.
Une « découverte particulièrement intéressante »
« Il est essentiel d’améliorer à la fois nos observations et la modélisation de ces processus de marée afin de mieux comprendre leur fonctionnement et de déterminer leur impact probable sur les changements à long terme de la calotte glaciaire », selon Bryony Freer. Son co-auteur et chef de l’équipe scientifique ICESat-2, le professeur Helen Amanda Fricker de la Scripps Institution of Oceanography en Californie, a ajouté :
« Ce travail montre comment la couverture spatiale et temporelle sans précédent de l’ICESat-2 peut révéler de nouvelles informations sur les caractéristiques dynamiques de la banquise ».
Les chercheurs recommandent donc que toutes les futures mesures par satellite de la position de la ligne de base soient accompagnées de la hauteur et de la phase de la marée, ainsi que d’un horodatage. Ils souhaitent également répéter l’analyse pour une plus grande partie de l’Antarctique, car le mouvement de la ligne de base dépend de l’amplitude des marées, de la forme du fond marin et de l’épaisseur de la glace.
La nouvelle étude a également révélé que dans certaines régions, la ligne de base se déplaçait beaucoup plus rapidement vers l’intérieur des terres lorsque la marée montait que lorsqu’elle revenait plus tard à marée descendante. Selon les chercheurs, il s’agit là d’une découverte particulièrement passionnante. Ils supposent que l’eau est emprisonnée sous la glace à marée basse et qu’elle met donc plus de temps à être expulsée.
En outre, l’écoulement de l’eau sur une plus longue période peut également faire en sorte que le glacier s’écoule plus rapidement – en termes de centimètres par an – vers l’océan.
(Avec du matériel de l’Université de Leeds)
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