Les glaciers sont essentiels à la santé humaine et animale. En réalité, 70 pour cent de la population mondiale consomme de l'eau qui a un apport glaciaire. Il est important de comprendre comment fonctionnent ces géants de glace, car ils ont un impact sur les écosystèmes en aval.

Carli Arendt, un professeur assistant de marine, sciences de la terre et de l'atmosphère à NC State, veut comprendre comment l'eau se déplace à travers les glaciers; Plus précisément, combien de temps l'eau sous-glaciaire peut être stockée.

Normalement, les scientifiques utilisent des colorants pour déterminer combien de temps l'eau est stockée dans un glacier. Ils mettent le colorant à la surface d'un glacier pendant la saison de fonte et mesurent le temps qu'il faut pour qu'il apparaisse dans le ruisseau en dessous. Cependant, cette méthode ne montre vraiment que le temps de transit - combien de temps l'eau peut prendre pour se déplacer de la surface d'un glacier au fond - elle ne traite pas le stockage sous-glaciaire.

L'eau sous-glaciaire fait référence à l'eau stockée au fond du glacier, où la glace peut entrer en contact avec le substrat rocheux. Parce qu'il est très difficile d'accéder à cette zone, il n'y a pas eu de méthode directe pour mesurer combien de temps l'eau sous-glaciaire peut être stockée.

Arendt cherche à changer cela. Avec des collègues de l'Université du Michigan (où Arendt a commencé l'étude en tant qu'étudiant diplômé) et de l'Université du Wyoming, elle a récemment mené une étude de validation de principe sur une méthode de calcul des temps de stockage de l'eau sous-glaciaire.

Arendt mesuré naturellement, des isotopes d'uranium inoffensifs (U-238 et U-234) dans des échantillons d'eau de fonte qu'elle a prélevés dans le système sous-glaciaire du glacier Athabasca au Canada. Heures supplémentaires, les isotopes de l'uranium se désintègrent en produits "filles", comme le radon 222. En recherchant la présence de produits de filiation dans l'eau de fonte, Arendt a pu calculer combien de temps cette eau avait été stockée dans le système sous-glaciaire.

Arendt a également recherché la présence et la concentration d'éléments naturels tels que le phosphore et le nitrate dans l'eau de fonte pour déterminer combien de temps cette eau de fonte a pu interagir avec le substrat rocheux sous-jacent. Heures supplémentaires, le substrat rocheux peut se dissoudre partiellement dans l'eau de fonte et la friction entre la glace au fond du glacier et le substrat rocheux sous-jacent peut altérer le substrat rocheux. Les deux procédés enrichissent l'eau en sels minéraux.

Au fur et à mesure que les échantillons d'eau sont devenus plus dilués, Arendt a pu déterminer que l'eau avait moins de temps de contact avec le substrat rocheux, l'aidant à calculer le temps de stockage. En conséquence, Arendt et ses collègues ont pu enregistrer des preuves directes de la diminution des temps de stockage sous-glaciaire pendant la saison de fonte maximale.

Mais l'eau de fonte sous-glaciaire et les minéraux qu'elle contient font plus qu'aider à calculer le stockage. Ces minéraux peuvent affecter les cycles de vie des animaux vivant en aval. Par exemple, le saumon en Alaska bénéficie d'une eau sous-glaciaire qui contient des niveaux plus élevés de nitrate et de phosphore. Ces nutriments sont libérés dans l'eau à des points spécifiques pendant la saison de fonte, les pontes du saumon sont donc programmées pour coïncider avec ces fontes. La santé du saumon est directement liée à la santé glaciaire.

« Les glaciers sont un acteur clé de nos écosystèmes, " dit Arendt. " Ils rechargent les aquifères et fournissent les nutriments dont la faune a besoin pour survivre. Alors que le climat change, comprendre l'impact sur les glaciers et les calottes glaciaires nous aidera à résoudre les problèmes de qualité et d'approvisionnement en eau. »

La recherche apparaît dans Géologie chimique .