Julia Christmann devant le brise-glace Polarstern. Crédit :Technische Universität Kaiserslautern
La banquise de la plate-forme antarctique est constituée de calottes glaciaires flottantes géantes qui peuvent s'étendre sur des milliers de kilomètres carrés. Des morceaux se brisent sur leurs bords, formation d'icebergs dans l'océan. Afin de mieux prévoir ces ruptures, un processus appelé vêlage, Julia Christmann de l'Université de Kaiserslautern (TU) a développé des modèles mathématiques en coopération avec l'Institut Alfred Wegener, Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine (AWI). Sur la base de facteurs physiques, ces modèles peuvent être utilisés pour prédire quand et où la glace peut s'effondrer. C'est important, notamment pour les équipes de recherche situées sur la banquise.
La glace s'élève comme une falaise abrupte - la banquise ne fait pas seulement plusieurs milliers de kilomètres carrés, il fait aussi plus d'une centaine de mètres de haut en de nombreux endroits. De temps en temps, des morceaux se brisent du bord et s'écrasent dans la mer ci-dessous, où ils flottent dans l'océan comme des icebergs. Cela s'est récemment produit avec la banquise Larsen C.
La science est incapable de prédire avec précision quand et où la banquise se brisera. "Auparavant, les hypothèses étaient toujours basées sur des observations de glaciologues et d'autres chercheurs. Les calculs concrets avec des paramètres physiques n'existaient pas, " dit Julia Christmann, qui fait des recherches en mécanique technique à l'Université de Kaiserslautern avec le professeur Dr Ralf Müller. En règle générale, elle explique, la glace a tendance à se briser là où elle est inférieure à 200 mètres; en réalité, cependant, il y a aussi de nombreuses banquises encore plus minces.
Le vêlage des calottes glaciaires est un processus continu qui est influencé par un certain nombre de facteurs. Des données satellitaires ont également été utilisées afin d'observer ce spectacle naturel. "Toutefois, [satellites] ne proposent que des instantanés du processus, " ajoute Christmann. Dans le cadre de sa recherche doctorale, elle a développé des modèles mathématiques pour calculer quand et où la banquise peut s'effondrer. Une série de facteurs physiques sont pertinents, ici. "L'épaisseur et la densité de la glace peuvent jouer un rôle important, par exemple, " Christmann poursuit. " Les paramètres matériaux sont également critiques, y compris les facteurs élastiques. Ceux-ci influencent principalement l'endroit où l'iceberg est vêlé. Il y a aussi la viscosité, ce qui affecte le temps entre les événements de rupture."
Christmann a été soutenue dans son travail par le professeur Dr Angelika Humbert de l'AWI. Humbert est un expert dans le domaine de la glaciologie. Elle s'occupe également des propriétés et du mouvement des calottes glaciaires géantes sur le continent Antarctique, qui constituent 70 pour cent de l'approvisionnement total en eau douce de la planète.
« La banquise se brise généralement à des points situés entre la moitié et la pleine épaisseur de la calotte glaciaire à partir du bord, " dit Christmann. Ces données peuvent être particulièrement importantes pour la communauté scientifique, puisque de nombreuses stations de recherche sont situées sur les plateaux de glace en Antarctique. Cela comprend la station allemande Neumayer III ou la station britannique, Halley VI, fermé pour l'hiver cette année en raison d'une fissure dans la glace.
Christmann a récemment terminé sa thèse de doctorat. Elle poursuit ses recherches sur les propriétés de la glace. Elle se concentre maintenant sur la mise à la terre des lignes au Groenland. Il s'agit de la zone dans laquelle la glace touche encore le sol et se fond dans la banquise flottante. Le chercheur entend découvrir comment ces raies évoluent au cours du temps.