Des fissures dans la calotte glaciaire du Groenland ont laissé l'un de ses aquifères s'écouler dans l'océan, de nouvelles découvertes de la NASA. Les aquifères, découvert que récemment, sont inhabituels en ce qu'ils piègent de grandes quantités d'eau liquide dans la calotte glaciaire. Jusqu'à maintenant, les scientifiques ne savaient pas ce qui était arrivé à l'eau stockée dans ce réservoir. Cette découverte aidera à affiner les modèles informatiques de la contribution du Groenland à l'élévation du niveau de la mer.

"Cet article éclaire le devenir de l'eau de l'aquifère, " a déclaré Kristin Poinar, auteur principal de l'étude et boursier postdoctoral au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. "Avant, nous ne savions pas si l'eau gelait à l'intérieur de la calotte glaciaire ou réapparaissait à la surface de la glace. Dans l'un ou l'autre de ces scénarios, l'eau de fonte ne contribuerait pas à l'élévation du niveau de la mer."

Maintenant, en utilisant un nouveau modèle informatique qui teste si certaines fissures remplies d'eau de fonte peuvent se fracturer à la base de la calotte glaciaire, Poinar et ses collègues ont montré que l'eau de fonte atteint l'océan.

Le Groenland apporte de l'eau à la mer principalement par la fonte de la surface et l'écoulement des glaces. Des études ont montré que la fonte en surface a augmenté au cours des dernières décennies. Dans l'ouest du Groenland, tant la surface fond des formes qu'elle crée un réseau de rivières et de lacs, qui s'écoulent à travers la glace jusqu'au substrat rocheux sous-jacent, d'où l'eau s'écoule vers l'océan.

Mais le sud-est du Groenland est très différent - les lacs et les rivières ne se forment pas, bien que la glace fonde. Au lieu, de vastes réservoirs d'eau se retrouvent piégés dans la couche de névé (une bande de neige compactée). En 2011, les scientifiques ont découvert ces aquifères à environ 40 pieds (12 mètres) sous la surface de la glace. Les chercheurs ont calculé que ces aquifères névés couvrent environ 8, 455 milles carrés (21, 900 kilomètres carrés) du Groenland et contiennent un volume d'eau de la taille du lac Tahoe. L'aquifère reste liquide toute l'année car les fortes chutes de neige de la région créent une épaisse couverture qui isole l'aquifère des températures de l'air glaciales au-dessus.

"Ces aquifères névés sont les analogues des eaux de surface que l'on peut voir dans l'ouest du Groenland, " a déclaré Poinar. "Le sud-est du Groenland est perpétuellement couvert de neige et n'a pratiquement pas de glace nue, Ainsi, en été, l'eau ne s'accumule pas comme sur la glace nue dans l'ouest du Groenland, former des lacs et des rivières; au lieu, il s'infiltre vers le bas et disparaît dans des endroits où nous ne pouvons pas le voir."

Poinar a étudié un segment de l'aquifère situé dans la région du glacier Helheim dans le sud-est du Groenland, où les mesures du radar à pénétration de sol recueillies par l'opération IceBridge, L'enquête aérienne de la NASA sur les changements dans la glace polaire, a montré qu'une section de 2 milles de long de l'aquifère avait drainé un grand volume d'eau entre le printemps 2012 et le printemps 2013.

Directement en aval de cette section de l'aquifère, les chercheurs ont identifié un champ de crevasses (fissures dans la glace); en raison de la gravité, ils pensaient, l'eau de l'aquifère devrait s'écouler dans ces ouvertures. Pour savoir si l'eau a regelé dans les crevasses ou s'est fracturée jusqu'au substrat rocheux, Poinar a construit un modèle informatique de la façon dont l'eau de l'aquifère de névé s'élargit, s'approfondit, et se recongèle dans les fissures. Le modèle a démontré que l'eau fait craquer les crevasses plus vite que l'eau ne peut recongeler, permettant ainsi à l'eau de fonte d'atteindre le substrat rocheux en quelques semaines à quelques mois.

« Il y a une limite à la quantité d'eau que les crevasses peuvent contenir ; une fois qu'elles atteignent cette limite, ils se fracturent à la base de la calotte glaciaire et livrent cette eau au lit, d'où il peut voyager relativement rapidement vers l'océan, " a déclaré Poinar. "Nous avons constaté que le volume d'eau de fonte drainé à travers ce système de champ aquifère-crevasse particulier est comparable à ce qui sort d'un lac ou d'un système fluvial supraglaciaire du Groenland occidental."

Poinar a déclaré que bien que son étude se concentre sur une section spécifique de l'aquifère, il existe d'autres zones dans le sud-est du Groenland qui sont susceptibles d'abriter des combinaisons similaires d'aquifères de névé et de champs de crevasse à proximité. Elle a dit que ses futurs travaux se concentreront sur la façon dont ce système de drainage nouvellement découvert s'intègre sur l'ensemble de la calotte glaciaire du Groenland, et aussi sur la mesure de la façon dont l'eau drainée de l'aquifère lubrifie le substrat rocheux et influe sur l'écoulement de la calotte glaciaire.

"La découverte de Kristin est un élément clé pour comprendre l'importance du système aquifère du névé, " a déclaré Rick Forster, glaciologue à l'Université de l'Utah qui faisait partie de l'équipe de terrain qui a découvert l'aquifère en 2011. "Son modèle montre que l'eau arrive au lit, et cela ajoute un tout autre niveau d'importance à la façon dont ce stockage d'eau pourrait affecter les changements dans l'élévation du niveau de la mer à l'avenir. »