Descente de l'équipement de détection du RRS James Clark Ross. Crédit :Université de Southampton
Une équipe internationale de chercheurs a découvert pourquoi l'eau douce, fondu des calottes glaciaires de l'Antarctique, est souvent détecté sous la surface de l'océan, plutôt que de s'élever au-dessus de l'eau de mer plus dense.
La recherche, dirigé par l'Université de Southampton, est publié cette semaine dans la revue La nature en association avec des collègues du Centre océanographique national, Southampton, Université d'East Anglia (UEA), British Antarctic Survey et Université de Stockholm. L'équipe a découvert que la rotation de la Terre influence le comportement de l'eau de fonte, la maintenant à des profondeurs de plusieurs centaines de mètres.
Professeur Alberto Naveira Garabato, des sciences de l'océan et de la Terre à l'Université de Southampton et auteur principal de l'étude, dit :« Nous pensons que notre étude est une étape importante pour comprendre comment l'eau de fonte se mélange dans l'océan et aidera à la conception de modèles climatiques, qui supposent en grande partie que l'eau de fonte n'est présente qu'à la surface des océans. Nos recherches mettent l'accent sur sa détection à de plus grandes profondeurs et expliquent pourquoi il s'y trouve."
Les chercheurs ont fait leur découverte lors d'une expédition dans l'océan Austral, dirigé par le professeur Karen Heywood de l'UEA, sur le navire de recherche royal James Clark Ross du British Antarctic Survey. Le voyage a été entrepris en 2014 dans le cadre du programme iSTAR financé par la NERC4. L'équipe a mesuré les turbulences subies par l'eau de fonte lorsqu'elle s'écoulait d'une grotte sous le glacier Pine Island, l'un des glaciers à la fonte la plus rapide de l'Antarctique. Ils ont utilisé un VMP23 (Vertical Microstructure Profiler) pour détecter les fluctuations subtiles de l'eau.
Les scientifiques ont découvert que l'eau de fonte finit par se déposer à des centaines de mètres de profondeur, parce qu'il essaie de s'élever au-dessus de l'eau de mer plus dense environnante, il est affecté par la rotation de la Terre. Cela le fait tourner très rapidement autour de son axe vertical, entraînant l'éjection de filaments d'eau de fonte dans un mouvement latéral dans la mer environnante - empêchant l'eau de remonter à la surface.
Les scientifiques s'intéressent à la profondeur à laquelle l'eau des calottes glaciaires de l'Antarctique pénètre dans l'océan, car elle a des effets différents sur la circulation océanique et le climat mondiaux. L'eau de fonte de surface rend les couches supérieures de l'océan Austral plus légères. On pense que cela ralentit le naufrage de ces eaux dans la région, et favoriser l'expansion de la banquise antarctique. L'injection de la même eau de fonte en profondeur aurait l'effet inverse, favorisant l'enfoncement des eaux de surface et le retrait de la banquise antarctique.
Profileur de microstructure vertical abaissé de RRS James Clark Ross. Crédit :Povl Abrahamsen au British Antarctic Survey
Dr Alexandre Forryan, également de l'Université de Southampton, commente :« L'effet de l'eau de fonte sur le climat a été poussé à l'extrême et popularisé dans le blockbuster hollywoodien 'The Day After Tomorrow'. Alors que personne ne s'attend à ce que notre climat change en l'espace de quelques jours, comme le film - nous savons que l'eau douce s'écoulant dans nos mers pourrait considérablement affecter le niveau de la mer et la circulation océanique. En tant que tel, il est essentiel que nos modèles prennent en compte la présence d'eau de fonte de surface et profonde pour maximiser leur précision."
L'équipe espère maintenant développer un moyen de représenter le processus dans les modèles climatiques, afin que les modélisateurs climatiques puissent étudier de manière fiable l'impact de la fonte de l'Antarctique sur notre climat changeant.
