Dans les dernières années, la calotte glaciaire de Vavilov dans l'Extrême-Arctique russe s'est considérablement accélérée, glisser jusqu'à 82 pieds par jour en 2015, selon une nouvelle multinationale, étude multi-instituts dirigée par le boursier CIRES Mike Willis, professeur adjoint de géologie à CU Boulder. Cela éclipse la vitesse moyenne précédente de la glace d'environ 2 pouces par jour et a remis en question les hypothèses des scientifiques sur la stabilité des calottes glaciaires froides qui parsèment les hautes latitudes de la Terre.

« Dans un climat qui se réchauffe, l'accélération glaciaire est de plus en plus fréquente, mais le taux de perte de glace à Vavilov est extrême et inattendu, " a déclaré Mike Willis, Fellow CIRES et auteur principal de l'article publié cette semaine dans Lettres des sciences de la Terre et des planètes .

Les glaciers et calottes glaciaires comme Vavilov en couvrent près de 300, 000 miles carrés de la surface de la Terre et contiennent environ un pied d'élévation potentielle du niveau de la mer. Les scientifiques n'ont jamais vu une telle accélération dans ce genre de calotte glaciaire auparavant, et les auteurs du nouvel article ont écrit que leur découverte soulève la possibilité que d'autres, les calottes glaciaires actuellement stables pourraient être plus vulnérables que prévu.

Pour la nouvelle évaluation, les chercheurs ont joué le rôle de détectives des glaces médico-légales, reconstituer la détérioration de la calotte glaciaire en espionnant l'avancée de la glace avec la technologie de télédétection d'une constellation de satellites exploités par DigitalGlobe Inc, dont le siège est à Westminster, Colorado. Le projet a également bénéficié du soutien de la National Science Foundation et de la National Geospatial-Intelligence Agency, qui a financé le développement de cartes topographiques à haute résolution de l'Arctique.

Par satellite, ils ont regardé la glace sur la calotte s'avancer lentement pendant plusieurs années, avant d'accélérer lentement en 2010, en hausse rapide en 2015. On pense que la progression initiale très lente a été causée par un changement de direction des précipitations qui s'est produit il y a environ 500 ans. Avant cette époque, la neige et la pluie venaient du sud-est, après ce temps, la pluie et la neige sont venues du sud-ouest. Au fur et à mesure que la partie ouest de la calotte glaciaire avançait dans l'océan, la glace avançait.

calottes glaciaires "froides", comme Vavilov, se produisent dans les "déserts" polaires avec très peu de précipitations, et ils sont normalement gelés dans leur lit, s'écoulant uniquement en raison de la flexion de la glace sous la force de gravité. Avec des lits au-dessus du niveau de la mer, ils sont normalement isolés des types de changements qui ont frappé les glaciers dans les régions moins glaciales :fonte d'en bas par l'eau de mer chaude, par exemple, ou glisser plus rapidement lorsque l'eau de fonte de surface chaude s'écoule vers le lit de la glace.

Les chercheurs soupçonnent que la calotte glaciaire a commencé à avancer considérablement lorsque le fond de la calotte glaciaire est devenu plus humide et que le front du glacier a avancé sur des sédiments marins très glissants. La glace a commencé à accélérer, et la friction a fait fondre une partie de la glace sous le glacier, qui a fourni plus d'eau au fond de la glace, réduire les frottements, qui a fait accélérer la glace, lequel, à son tour, à nouveau produit plus d'eau. Une partie de cette eau pourrait s'être combinée avec de l'argile sous le glacier, réduisant encore plus la friction sous le glacier et permettant des vitesses de glissement vraiment extraordinaires.

D'ici 2015, les sédiments et les roches du lit sous la glace étaient devenus si glissants que le matériau ne pouvait pas empêcher la glace de couler. Il n'a fallu que deux ans pour que la base de la calotte glaciaire atteigne ce point de basculement, se transformant en une zone presque sans friction, qui est bien lubrifié et très mobile. Le glacier continue de glisser aujourd'hui à des vitesses accélérées de 5 à 10 mètres par jour.

La calotte glaciaire de Vavilov s'est amincie de quelques mètres au total, avancé d'environ 2 km, et a perdu environ 1,2 km3 de volume total dans l'océan au cours des 30 années précédant l'accélération. Dans l'année entre 2015 et 2016, la glace a avancé d'environ 4 kilomètres et s'est amincie d'environ 100 mètres (~0,3 m par jour). La calotte glaciaire a perdu environ 4,5 km3 de glace, assez pour couvrir Manhattan d'environ 250 pieds d'eau, ou tout l'état de Washington avec un pouce. Et il est peu probable que la calotte glaciaire puisse un jour récupérer de la masse de glace dans le réchauffement climatique actuel, le papier indique.

De nombreux scientifiques ont supposé que les calottes glaciaires polaires situées au-dessus du niveau de la mer ne réagiraient que lentement au réchauffement climatique, mais les auteurs de cette étude demandent instamment que cette hypothèse soit remise en question. L'effondrement rapide de la calotte glaciaire de Vavilov a des ramifications importantes pour les glaciers d'autres régions polaires, en particulier ceux qui bordent l'Antarctique et le Groenland.

"Nous n'avons jamais rien vu de tel auparavant, cette étude a soulevé autant de questions qu'elle a répondu. " a déclaré Willis. " Et nous travaillons maintenant sur la modélisation de l'ensemble de la situation pour mieux comprendre la physique impliquée. "