L'eau de fonte de surface qui s'écoule dans le lit de la calotte glaciaire du Groenland chaque été provoque des changements dans l'écoulement des glaces qui ne peuvent pas être entièrement expliqués par les théories dominantes. Maintenant une multinationale, une équipe multidisciplinaire dirigée par des modélisateurs de la calotte glaciaire du Laboratoire national de Los Alamos explore comment les changements dans les vastes, les « marécages » sous-glaciaires étouffés par les sédiments expliquent en fait pourquoi le mouvement de la calotte glaciaire ralentit à la fin de l'été et en hiver.

"Le système de drainage sous la calotte glaciaire du Groenland contrôle la vitesse à laquelle la glace s'écoule vers la mer et contribue finalement au changement du niveau de la mer, " a déclaré Matthew Hoffman, auteur principal du projet et modélisateur de calotte glaciaire à Los Alamos. « Depuis plus d'une décennie, on sait que l'écoulement glaciaire fait plus que doubler sa vitesse dans de nombreuses régions en été, à mesure que la fonte de surface s'écoule vers le lit et lubrifie le mouvement. Cette accélération envoie la glace vers la mer plus rapidement. Cependant, le mouvement ralentit également à la fin de l'été, tomber, et l'hiver, ce qui compense largement l'accélération estivale. Exactement pourquoi il ralentit autant et aussi longtemps qu'il le fait n'a pas été clair."

Un processus similaire se produit sur de nombreux glaciers de montagne à travers le monde, partout où il y a une fonte importante à la surface. Cependant, l'effet est très dramatique au Groenland, et les 7 mètres de niveau potentiel de la mer bloqués au Groenland rendent la calotte glaciaire beaucoup plus préoccupante que le demi-mètre de changement potentiel du niveau de la mer dans tous les glaciers de montagne combinés.

Le travail s'appuie sur l'expertise de Los Alamos dans la modélisation du mouvement et de la dynamique des fluides et tire parti des ressources de calcul intensif de classe mondiale du Laboratoire.

La fonte de tunnels performants, Hoffmann a dit, augmente considérablement la capacité du « système de plomberie » basal de la calotte glaciaire à acheminer l'eau sous la calotte glaciaire, ralentir le mouvement de la glace au-dessus, pourtant, on sait que la calotte glaciaire continue de ralentir même après la formation de ce système de tunnels. L'équipe de recherche a démontré que ces substances nouvellement décrites, faiblement connecté, les zones marécageuses du lit fuient lentement l'eau vers le système de tunnel, comme dans un marais creusé par un canal.

"Le drainage lent des backwaters sous-glaciaires marécageux régule la réponse de l'écoulement glaciaire à la lubrification estivale du lit, " a ajouté Steve Price, un autre auteur et scientifique de Los Alamos.

Hoffman a élaboré, "Ces zones peuvent contrôler la façon dont la calotte glaciaire réagit aux changements futurs de la fonte. Les marigots en forme de tourbière du système de drainage sous-glaciaire peuvent drainer lentement l'eau vers des canaux efficaces, abaissant la pression de l'eau sur de grandes surfaces du lit et ralentissant ainsi le mouvement de la calotte glaciaire."

Pour développer et tester cette hypothèse, Los Alamos a effectué une modélisation informatique approfondie, y compris la comparaison de la sortie horaire du modèle avec un vaste ensemble de données de terrain recueillies entre 2010 et 2013, y compris des forages à l'eau chaude jusqu'à 700 mètres de profondeur jusqu'au fond de la calotte glaciaire.

"Matt a pris nos données de terrain difficiles à interpréter et a fourni une vérification basée sur un modèle qui révèle le fonctionnement de l'environnement sous-glaciaire. Cela nous pousse un peu plus loin dans notre capacité à prédire avec plus de précision l'évolution future des calottes glaciaires dans un climat changeant , " dit Ginny Catania, un co-auteur de l'Université du Texas sur l'étude.

Le nouveau modèle étend la complexité reconnue depuis longtemps de l'hydrologie terrestre à la compréhension historiquement simplifiée de l'hydrologie sous les glaciers. Cette complexité indique que la stabilité de la calotte glaciaire du Groenland dans un monde en réchauffement est sensible non seulement aux événements de lubrification estivale bien documentés, mais aussi le drainage et le remplissage de ces zones marécageuses. Ces zones faiblement connectées mettent probablement des années à constituer de nouvelles réserves d'eau grâce à la fonte lente du fond de la calotte glaciaire, donc une fois que la pression est purgée d'eux, ces parties de la calotte glaciaire restent mal lubrifiées pendant de longues périodes.