Un iceberg plus grand que l’État du Delaware s’est détaché de ses amarres en Antarctique en 2017, flottant pendant un certain temps dans l’Atlantique Sud avant de fondre en fragments et de disparaître.
Des événements de mise bas dramatiques comme celui-ci deviennent de plus en plus fréquents – et familiers – à mesure que les océans de la Terre se réchauffent et que les glaces polaires rétrécissent. Et les chercheurs utilisent un nouvel ensemble de simulations de précision pour révéler ce qui se cache en dessous : le vêlage de ces icebergs géants permet à l’eau chaude de l’océan de s’infiltrer sous les plates-formes de glace – la glace qui reste attachée à la terre – accélérant ainsi la fonte dans un cycle potentiellement imparable.
“Une fonte accrue affaiblit la structure entière”, a déclaré Mattia Poinelli de l’Université de Californie à Irvine, l’auteur principal de l’étude. “Au final, on obtient de plus en plus d’icebergs.”
Eric Rignot, chercheur sur les glaces à l’UCI et au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud, a déclaré que l’étude de Poinelli montre que la forme même de la glace peut influencer la progression de la fonte et la façon dont la glace et l’océan interagissent.
L’étude, publiée dans Geophysical Research Letters, donne un aperçu de la fonte des plates-formes de glace – des processus qui sont pour la plupart invisibles d’en haut.
Poinelli a créé des modèles mathématiques des plates-formes de glace, de la glace de mer et de l’eau océanique environnantes. Il a introduit les paramètres et les données physiques, puis a mis en œuvre des modèles qui offrent une image détaillée de l’évolution de la fonte au fil du temps.
Les données comprenaient des observations provenant de sondes de température et de salinité descendues dans des sites de forage de glace côtiers et d’observations satellitaires. Il s’est également appuyé sur un ensemble de données connu sous le nom de « Bedmachine », qui comprend des données sismiques cartographiant la topographie accidentée du fond de l’océan.
Simulation de Larsen C
Dans ce cas, les simulations ont été mises en place pour reproduire la perte de glace réelle sur la plate-forme de glace Larsen C, une expansion gelée sur la côte est de la péninsule Antarctique qui comprend un complexe de plates-formes de glace qui ont connu un effondrement et une rupture importants. Ces dernières décennies. Ces vastes morceaux de glace restent attachés à la terre mais flottent sur l’océan.
“Ce que nous voyions dans le monde réel était bien reproduit dans le modèle”, a déclaré Poinelli, y compris la variabilité saisonnière à l’endroit où le front de glace rencontre l’océan et la perte d’épaisseur d’élévation de la glace due à la fonte. « Les modèles à haute résolution nous aident à comprendre comment l’eau entre en contact avec une partie profonde de la glace, là où la glace se détache du substrat rocheux. »
Ce point d’attache est connu sous le nom de « ligne d’ancrage » et des infusions d’eau plus dense et plus salée peuvent modifier sa position pour former une « zone d’ancrage ». Savoir où et comment cela se produit est la clé pour faire des projections plus fiables des futures ruptures des plates-formes de glace – ainsi que des effets potentiels sur l’élévation du niveau de la mer.
Les simulations informatiques répétées suivent deux pistes : des simulations « de contrôle », sans rupture d’iceberg, et des simulations « d’icebergs » simulant les conditions océaniques après l’événement de mise bas de 2017. En comparant les deux traces, Poinelli et son équipe ont découvert que le vêlage permet à l’eau plus chaude de pénétrer beaucoup plus profondément et plus rapidement sous la banquise et vers la ligne d’échouage. L’intrusion a pénétré 50 % plus loin, avec une augmentation de 30 % de la chaleur transportée vers la ligne de mise à la terre. Cela a abouti à un taux de fonte 73 % plus élevé pour la plate-forme de glace dans l’essai sur les icebergs que dans l’essai de contrôle.
La modélisation a également donné des informations plus profondes et plus inquiétantes. Un amincissement soutenu dans des zones spécifiques de la plate-forme de glace peut conduire à l’échouement de la plate-forme, ce qui peut réactiver des failles dormantes, ou des cassures, dans la glace. Résultat possible : une accélération et une augmentation des vêlages pouvant conduire à un effondrement.
“Après un certain point, le retrait amène davantage d’eau chaude à entrer en contact avec la ligne de mise à la terre dans les zones où elle est la plus vulnérable”, a déclaré Poinelli. “Cela pourrait déclencher un événement de rétroaction, entraînant davantage d’intrusions, plus d’eau chaude, plus de retrait.”
Révéler de tels processus cachés pourrait améliorer les estimations de l’évolution des plateformes de glace à mesure que la planète se réchauffe et que la glace diminue.
“Mattia a mené une étude rigoureuse et il applique désormais la même approche pour étudier l’impact du paysage glaciaire sur des glaciers plus grands et plus puissants”, a déclaré Rignot. Les mêmes méthodes d’étude seront utilisées pour explorer les changements dans des masses de glace encore plus grandes dans la mer d’Amundsen, en Antarctique.
