La calotte glaciaire de l'Antarctique de l'Est emprisonne suffisamment d'eau pour élever le niveau de la mer d'environ 53 mètres (174 pieds), plus que toute autre calotte glaciaire sur la planète. Il est également considéré comme l'un des plus stables, ne pas gagner ou perdre de masse même lorsque les calottes glaciaires de l'Antarctique occidental et du Groenland rétrécissent.

Nouvelle recherche publiée le 14 décembre dans La nature et dirigé par l'Université du Texas à Austin et l'Université de Floride du Sud ont découvert que la calotte glaciaire de l'Antarctique de l'Est n'est peut-être pas aussi stable qu'il y paraît. En réalité, la calotte glaciaire a une longue histoire d'expansion et de rétrécissement - une découverte qui indique que la calotte glaciaire peut contribuer de manière substantielle à l'élévation du niveau de la mer à mesure que le climat de la Terre se réchauffe. Les nouveaux résultats proviennent de données géophysiques et géologiques recueillies lors de la toute première étude océanographique de la côte Sabrina de l'Antarctique oriental. Les glaciers de cette région peuvent être particulièrement sensibles au changement climatique car ils proviennent du bassin Aurora, une région de l'Antarctique de l'Est qui se situe principalement sous le niveau de la mer.

Co-auteur principal Sean Gulick, professeur-chercheur à l'Institut de géophysique de l'Université du Texas (UTIG) et au Département des sciences géologiques de l'UT (DGS), a déclaré que l'étude a révélé que les glaciers du bassin Aurora ne sont stables que depuis quelques millions d'années.

"Il s'avère que pendant une grande partie de l'histoire de la calotte glaciaire de l'Antarctique oriental, ce n'était pas la grande calotte glaciaire stable communément perçue avec seulement des changements mineurs de taille sur des millions d'années, " dit-il. " Plutôt, nous avons des preuves d'une calotte glaciaire très dynamique qui a augmenté et rétréci de manière significative entre les périodes glaciaires et interglaciaires. Il y avait aussi souvent de longs intervalles d'eau libre le long de la côte de Sabrina, avec une influence glaciaire limitée."

L'UTIG et la DGS sont des unités de l'UT Jackson School of Geosciences.

Les collaborateurs comprennent des chercheurs de la Louisiana State University, l'Université de Southampton, Université d'État de Floride et Université Colgate.

En utilisant la technologie sismique marine déployée à partir d'un brise-glace, les chercheurs ont pu reconstituer l'avancée et le recul des glaciers de la côte de Sabrina au cours des 50 derniers millions d'années. L'équipe a également prélevé des carottes de boue de 1 à 2 mètres sous le fond marin et a analysé le pollen ancien pour déterminer l'âge des échantillons. L'analyse a été menée au Centre d'excellence en palynologie de la Louisiana State University.

La Côte Sabrina, et à proximité du bassin Aurora, sont particulièrement importants parce que les glaciers régionaux s'amincissent et reculent actuellement à mesure que les eaux océaniques voisines se réchauffent. Si la calotte glaciaire du bassin Aurora fondait, le niveau mondial de la mer augmenterait de plus de 3 à 5 mètres (10 à 15 pieds).

Selon les données de l'équipe, la glace a avancé du bassin Aurora et a reculé à nouveau au moins 11 fois au cours des 20 premiers millions d'années de l'histoire de la calotte glaciaire. Les chercheurs ont également découvert que la jeune calotte glaciaire était beaucoup plus humide qu'elle ne l'est aujourd'hui, l'eau de fonte de la surface s'écoulant dans un réseau de canaux sous la glace. Ces canaux ont été érodés dans la roche sous la glace, laissant des formations distinctives connues sous le nom de « vallées de tunnel ». Cette période dynamique pour les glaciers de l'Antarctique de l'Est s'est produite lorsque les températures atmosphériques et les niveaux de CO2 atmosphérique étaient similaires ou supérieurs à ceux d'aujourd'hui.

"Nous ne devrions pas considérer cela comme une calotte glaciaire qui a soudainement atteint sa taille actuelle, mais plutôt une calotte glaciaire transitoire qui s'étendait tous les deux millions d'années environ, " a déclaré Gulick.

Il y a environ 6 millions d'années, la calotte glaciaire de l'Antarctique de l'Est s'est élargie, s'est stabilisé et a cessé de produire d'importants volumes d'eau de fonte. Cependant, alors que le changement climatique augmente les températures de l'air dans le monde, il est possible que les glaciers de l'Antarctique oriental commencent à fondre, un changement qui pourrait faire revenir la calotte glaciaire en territoire instable.

L'eau chaude de l'océan en train de fondre le glacier Totten, le plus grand glacier de l'Antarctique oriental, qui coule du bassin Aurora - pourrait être un signe avant-coureur, a déclaré la co-auteure principale Amelia Shevenell, professeur agrégé au Collège des sciences marines de l'Université de Floride du Sud.

"Une grande partie de ce que nous voyons en ce moment dans les régions côtières, c'est que le réchauffement des eaux océaniques fait fondre les glaciers et les plateaux de glace de l'Antarctique, mais ce processus n'est peut-être qu'un début, " a déclaré Shevenell. " Une fois que vous avez cette combinaison de chaleur océanique et de chaleur atmosphérique - qui sont liées - c'est à ce moment-là que la calotte glaciaire pourrait vraiment subir une perte de masse de glace dramatique. "

La National Science Foundation (NSF) gère le programme antarctique des États-Unis et a fourni le financement et le soutien logistique qui ont rendu possible la recherche sur le terrain sur la côte de Sabrina.

"Le comportement et la dynamique passés des calottes glaciaires de l'Antarctique sont parmi les questions ouvertes les plus importantes dans la compréhension scientifique de la façon dont les régions polaires aident à réguler le climat mondial, " a déclaré Jennifer Burns, directeur du programme du système scientifique intégré de la NSF en Antarctique. "Cette recherche fournit une pièce importante pour aider à résoudre cet énorme puzzle."