Les scientifiques découvrent le mystère de comment, où et quand d'importantes formations glaciaires appelées moulins se forment sur la calotte glaciaire du Groenland. Moulin, des conduits verticaux qui pénètrent à travers la glace d'un demi-mille de profondeur, canaliser efficacement la majorité de l'eau de fonte estivale de la surface de la glace à la base de la calotte glaciaire. Les effets lubrifiants de l'eau de drainage peuvent entraîner un glissement plus rapide de la calotte glaciaire. Une nouvelle étude publiée dans Lettres de recherche géophysique , un journal de l'American Geophysical Union, découvre que les lacs d'eau de fonte qui se forment à la surface de la glace peuvent s'écouler à travers les moulins en quelques heures.

"Former un moulin au Groenland nécessite une fissure sur la surface de la glace, qui se remplit d'eau qui finit par entraîner la fissure à travers la glace, " a déclaré Matthew Hoffman, glaciologue et informaticien au Laboratoire national de Los Alamos à Los Alamos, Nouveau-Mexique et auteur principal de la nouvelle étude. "Mais il y a un mystère ici :une grande partie des moulins du Groenland se forment à une certaine distance des champs de crevasse existants de la calotte glaciaire."

Dans la nouvelle étude, Hoffman et ses collègues ont comparé des cartes d'images satellite des moulins avec des simulations informatiques pilotées par heure, mesures de vitesse de la glace sur place à partir de stations GPS. Ils ont trouvé des lacs d'eau de fonte qui se forment à la surface de la calotte glaciaire et peuvent s'écouler catastrophiquement à travers la glace en quelques heures.

"L'accélération massive du flux de glace causée par toute cette eau atteignant le lit sépare littéralement la glace à la surface sur une large zone, créant temporairement des fissures envahissantes, qui ensemencent de nouveaux moulins où ces fissures recoupent l'eau de fonte coulant à la surface, " a déclaré Hoffmann.

"Alors que ces drainages catastrophiques des lacs sont connus depuis une dizaine d'années, leurs impacts plus larges sur la calotte glaciaire semblaient limités à quelques jours mouvement plus rapide, " a déclaré Stephen Price, chercheur à Los Alamos et co-auteur de la nouvelle étude.

Les nouveaux résultats indiquent une importance potentiellement beaucoup plus large pour les événements de drainage des lacs, parce que les moulins contrôlent les endroits où la majorité de l'eau de fonte saisonnière pénètre dans la calotte glaciaire, accède au lit, et accélère l'écoulement de la glace, selon le prix. « Ces processus, qui ne sont actuellement pas pris en compte dans les simulations informatiques de l'évolution de la calotte glaciaire et du changement du niveau de la mer, peut-être besoin d'être examiné plus attentivement dans les futurs modèles, " il a dit.

Ce projet est le premier effort pour assimiler les observations GPS à résolution horaire dans un cadre de modélisation dynamique de la glace inverse, selon les chercheurs. Avec des estimations horaires des conditions basales de la calotte glaciaire et des contraintes dans la glace, la recherche révèle des détails importants sur l'impact de l'accélération induite par l'eau de fonte estivale sur le mouvement de la calotte glaciaire.

Le drainage du lac a un héritage de longue durée

Les événements de drainage des lacs eux-mêmes sont en fait relativement peu fréquents (au plus une fois par an et par lac), mais les auteurs soulignent que la capacité des moulins formés lors des événements de drainage des lacs à persister pendant plusieurs années une fois formés confère à chaque événement de drainage estival un héritage de longue durée. La densité du moulin et son impact sur l'endroit et la quantité d'eau livrée au lit sont un contrôle critique de l'efficacité du drainage sous-glaciaire, évolution et, à son tour, l'écoulement de la glace elle-même.

En déclenchant la formation de moulins de moulins, l'impact du drainage du lac sur la dynamique des glaces et l'accélération estivale du Groenland est susceptible d'être plus important que l'accélération directe et de courte durée suivant le drainage lui-même, selon les auteurs.

Alors que l'on pourrait penser que les moulins se formeraient principalement à proximité des champs de crevasse, où les fissures vulnérables offrent un chemin facile pour la formation de moulins, ce n'est pas toute l'histoire, dit Hoffmann. Les lacs se forment généralement dans les régions non crevassées, et un événement catastrophique de drainage du lac semble capable de déclencher une nouvelle formation de moulin - et dans certains cas des drainages de lac supplémentaires - jusqu'à plusieurs kilomètres de distance dans la glace qui est autrement inflexible.

Alors que des études antérieures ont identifié une possibilité distincte d'un effet en cascade de l'eau de fonte atteignant le lit et modifiant les contraintes locales pour provoquer le drainage du lac supraglaciaire à proximité, les nouveaux résultats fournissent la preuve directe que cet effet est plus répandu et peut agir sur des distances de plusieurs kilomètres, dit Hoffmann. Ce mécanisme de déclenchement à longue distance pourrait rendre de nouvelles régions de la calotte glaciaire vulnérables à l'accélération induite par l'eau de fonte, y compris à des altitudes plus élevées.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), une communauté de blogs sur les sciences de la Terre et de l'espace, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.