Des chercheurs de l'Institut Niels Bohr, Université de Copenhague, Danemark, a étudié des photographies satellites du lac Catalina, un lac de barrage de glace dans l'est du Groenland - et ont été vraiment émerveillés :inaperçus de la science ainsi que des personnes vivant dans la région, le lac a été à l'origine de quatre grandes crues au cours des 50 dernières années - chacune représentant une masse d'énergie incroyable, équivalant à 240 bombes d'Hiroshima. "La prochaine explosion est certainement en train de se construire et pourrait se produire dès 2018-19", dit Aslak Grinsted, chef de l'équipe de recherche.

Si un glacier retenant un lac recouvert de glace commence à fuir, le résultat final peut être l'émission de quantités d'eau presque insondables sous la forme d'une crue débordante.

Au cours des 200 dernières années, la science a enregistré un nombre considérable d'inondations causées par des barrages de glace dans des régions montagneuses du monde entier, de la Norvège aux États-Unis, Islande, Kirghizistan, Canada, Autriche et Suisse. Dans la plupart des cas, on savait à l'avance qu'une explosion était en cours, provoquant un certain état d'alerte afin d'éviter des pertes de vies.

Cependant, certaines des plus grandes inondations jamais enregistrées sont restées inconnues jusqu'à récemment.

Ces explosions - au total quatre survenues entre 1966 et 2012 - proviennent du lac Catalina, un lac de barrage de glace sur Renland, une île de 100 kilomètres de long dans le fjord Scoresbysund à l'est du Groenland, situé à environ 180 kilomètres à l'ouest de l'établissement Scoresbysund (Ittoqqortoormiit). Et chacune de ces explosions a libéré de l'ordre de 2,6 à 3,4 kilomètres cubes d'eau douce.

3,4 kilomètres cubes d'eau, c'est un peu plus qu'une douche – cela équivaut à 3 400 milliards de litres. Lequel, selon des rapports scientifiques couvrant la période de 1818 à nos jours, a catapulté le lac Catalina dans le top 5 du classement de tous les temps des crues enregistrées provenant de lacs endigués par la glace ; dépassé seulement par des explosions en Argentine et aux États-Unis avec un battant - 5,400 milliards de litres du glacier Hubbard en Alaska en 1986 - en tant que détenteur incontesté du record.

Tous les détails concernant les méga explosions groenlandaises seront «publiés» via un article paru dans le prochain numéro de Rapports scientifiques .

L'article est écrit par Dorte Dahl-Jensen, Christine Hvidberg et Aslak Grinsted - les trois chercheurs du Center for Ice and Climate de l'Institut Niels Bohr qui ont fait la découverte - et Néstor Campos de l'Université Complutense, Madrid, Espagne, qui a aidé l'équipe danoise à décrire le phénomène.

"Ces explosions colossales du lac Catalina ont été détectées par pur hasard", admet le professeur assistant Aslak Grinsted, qui a dirigé l'étude :

"Nous avons appris qu'un certain nombre de satellites différents ont pris des photos du lac Catalina au cours des 50 dernières années, de 1966 à 2016. Ces images sont désormais librement accessibles, et lorsque nous avons décidé de les examiner et que, peu de temps après, nous avons commencé à les comparer systématiquement, ils ont fourni des informations sur les fluctuations remarquables du niveau d'eau du lac."

" C'est ainsi que nous avons détecté les quatre crues du lac Catalina qui ont toutes eu lieu pendant la saison hivernale, généralement de novembre à mars", dit Aslak Grinsted :« Le premier entre 1966 et 1972, le deuxième en 1988-89, le troisième en 2003-2004 - et le dernier en 2011-12."

En analysant les données des photographies, les scientifiques ont pu construire un modèle qui - avec une certaine certitude - peut prédire quand la prochaine inondation du lac devrait avoir lieu, explique Aslak Grinsted : « Il est certainement en train de se construire en ce moment, et selon le modèle cela arrivera au plus tard en 2023. Cependant, cela peut arriver dès l'année prochaine, à l'hiver 2018-19."

L'incertitude entourant l'avènement de la prochaine méga explosion du lac Catalina peut être attribuée à la hausse des températures observée au Groenland et dans les régions arctiques ces dernières années en raison du réchauffement climatique - augmentant la fonte des glaciers et créant ainsi des barrières maintenant l'eau «à l'intérieur» dans les lacs endigués de glace qui fuient plus tôt que prévu, explique Aslak Grinsted.

Niveau d'eau en baisse - presque - librement

Vu de loin, La calotte glaciaire de Renland – qui s'élève à quelque 2.500 mètres au-dessus du fjord Scoresbysund – crée presque l'illusion que l'île rocheuse et escarpée porte un couvre-chef d'hiver blanc.

Le lac Catalina - du nom du légendaire avion amphibie de construction américaine utilisé pour effectuer la cartographie aérienne du Groenland dans les années 1950 - est situé à 600 mètres au-dessus du niveau de la mer dans une vallée. Deux lacs plus petits plus haut dans la montagne l'alimentent avec l'eau qui fond de la calotte glaciaire de Renland pendant la saison estivale - et le nourrissent bien, comme le souligne Aslak Grinsted :

"Ce n'est pas un étang - le lac Catalina mesure environ 10 kilomètres de long et en moyenne deux kilomètres de large, et dans certaines parties, il peut atteindre des centaines de mètres de profondeur. Au mieux de ma connaissance, les profondeurs n'ont jamais été systématiquement cartographiées - bien qu'un certain nombre d'expéditions aient visité le lac au fil des ans, certains y ont même navigué, avec une expédition française à l'été 2016 étant la dernière."

"Le même manque de certitude semble exister lorsque nous parlons d'une éventuelle vie sauvage dans le lac Catalina - mais la partie biologique n'est pas quelque chose que mes collègues du NBI et moi allons aborder, nous avons les mains pleines pour essayer de comprendre plus en détail quelle dynamique se cache derrière les crues éclatées. »

En ce qui concerne les profondeurs du lac, le scientifique du NBI fait, cependant, avoir des connaissances - grâce aux photographies très satellites qu'ils ont analysées, Aslak Grinsted explique :« Quand vous commencez à examiner ces photographies – les plus anciennes, ceux de 1966, ont été prises par Corona KH 4-A, un satellite espion américain actif de 1963 à 1969 - vous réalisez soudain que le niveau d'eau du lac Catalina peut fluctuer si fortement que vous avez presque l'impression qu'il est en chute libre. Il peut fluctuer jusqu'à 150 mètres, ce qui est beaucoup d'eau étant donné que la surface du lac mesure environ 20 kilomètres carrés.

Après avoir étudié quelques photographies "avant-après" de fluctuations de cette ampleur, J'ai commencé à me demander :comment toute cette eau s'est-elle échappée du lac Catalina sur une très courte période de temps - et quelle est la dynamique derrière ces explosions ? Et c'est à ce moment-là que nous avons décidé d'examiner de plus près le phénomène."

Soulever le glacier

Un glacier de 40 kilomètres de long, nommé en l'honneur du géologue britannique Sir Edward Bailey (1881-1965), est le « liège » qui – la plupart du temps – empêche l'eau de fonte provenant de la calotte glaciaire de Renland de s'écouler en continu du lac Catalina. L'extrémité inférieure du glacier, c'est la langue, rencontre presque le fjord Scoresbysund - où l'énorme quantité d'eau est finalement évacuée lorsque le lac Catalina ne peut plus se retenir, dit à Aslak Grinsted :

"La dynamique derrière ces crues soudaines semble être liée à la pression de l'eau dans le lac Catalina. Ce qui se passe est probablement que lorsque le niveau d'eau dans le lac atteint un certain niveau en raison d'un afflux soutenu, la pression sur le glacier en dessous sera si prononcée qu'il ne pourra plus fonctionner efficacement comme un « bouchon », ce qui entraînera à son tour l'écoulement de l'eau sous le glacier et ainsi son soulèvement. Notre modèle montre que suite à cela, l'eau du lac va - à un moment donné - commencer à fondre à travers le glacier Edward Bailey - et ainsi "percer" en réalité un tunnel qui fonctionnera comme un tuyau d'évacuation."

Ce tuyau d'évacuation conduira l'eau du lac Catalina dans le fjord Scoresbysund, dit Aslak Grinsted :« Et si vous regardez la masse d'énergie libérée dans l'ensemble du processus, nous parlons vraiment de gros chiffres - parce que l'énergie derrière une inondation déclenchante libérant de l'ordre de 3,4 kilomètres cubes d'eau douce équivaut en réalité à 240 bombes atomiques du type de celles que les Américains ont larguées sur Hiroshima pendant la Seconde Guerre mondiale. Et c'est assez d'énergie pour "percer" un tunnel de 20 kilomètres de long avec un diamètre de 55 mètres à travers le glacier Edward Bailey."

Conséquences inconnues

Que se passe-t-il lorsque tant d'eau est acheminée dans le fjord Scoresbysund en quelques mois seulement ? "C'est une soi-disant bonne question", dit Aslak Grinsted :

"Nous avons demandé aux habitants de Scoresbysund - à Ittoqqortoorniit - s'ils se souvenaient d'avoir remarqué quoi que ce soit d'inhabituel lors des quatre inondations que nous savons maintenant avoir eu lieu entre 1966 et 2012, et tout le monde a dit "non" - ce qui signifie probablement que les inondations ne l'ont pas fait, par exemple, provoquer une augmentation notable du niveau d'eau dans le fjord Scoresbysund.

La question de savoir si ces inondations soudaines peuvent d'une manière ou d'une autre influencer les courants océaniques le long de l'est du Groenland est un autre aspect - et il est ouvert à la spéculation, car à ce stade, nous ne connaissons tout simplement pas la réponse."

Aslak Grinsted et ses collègues de l'Institut Niels Bohr veulent examiner plus en détail les débordements du lac Catalina, et ils ont proposé un certain nombre d'idées pour faire exactement cela, il dit:

"En ce moment, une nouvelle explosion se développe dans le lac - et sur la base de nos observations, nous pouvons voir qu'au cours de la période de 1966 à 2012, les intervalles entre ces explosions du lac Catalina se sont raccourcis parallèlement à la hausse des températures dans les régions arctiques."

"Toutefois, ce raccourcissement des intervalles entre les crues n'est guère spécifique au lac Catalina. Nous assistons à une augmentation mondiale des températures ces dernières années - et ce que nous avons documenté dans le fjord Scoresbysund pourrait donc indiquer que les lacs de glace du monde entier sont en train de devenir plus imprévisibles et potentiellement plus dangereux, car des explosions et des inondations peuvent se produire à préavis plus court qu'auparavant. En suivant de près le lac Catalina, on peut espérer obtenir des informations qui peuvent être utilisées lors de la surveillance des lacs endigués par la glace partout dans le monde, et nous allons maintenant essayer d'obtenir des fonds pour de nouvelles recherches. »

Les scientifiques prévoient d'attacher un nombre considérable d'instruments GPS au glacier Edward Bailey – afin de surveiller tous les mouvements dans cette masse de glace de 40 kilomètres de long. De plus, ils souhaitent installer des caméras afin de documenter la prochaine inondation du lac Catalina - et de cartographier en détail les profondeurs du lac.

Depuis 1988, l'Institut Niels Bohr mène des recherches à l'extrémité nord du Renland, où un certain nombre de forages de carottes de glace ont eu lieu. Cependant, les scientifiques à l'origine de la nouvelle recherche n'ont pas encore visité le lac Catalina, Aslak Grinsted dit :

"Nous ne connaissons le lac qu'à partir des photographies satellites – donc y aller serait vraiment excitant. Imaginez naviguer dessus."