Une nuit de printemps froide et venteuse sur le vaste paysage de la calotte glaciaire du Devon - deux lacs sous-glaciaires se cachent à 750 m sous la surface. Crédit :Anja Rutishauser
Une analyse des données radar a conduit les scientifiques à une découverte inattendue de deux lacs situés sous 550 à 750 mètres de glace sous la calotte glaciaire du Devon, l'une des plus grandes calottes glaciaires de l'Arctique canadien. On pense qu'ils sont les premiers lacs sous-glaciaires hypersalins isolés au monde.
"Nous ne cherchions pas de lacs sous-glaciaires. La glace est gelée jusqu'au sol sous cette partie de la calotte glaciaire du Devon, donc on ne s'attendait pas à trouver de l'eau liquide, " a déclaré Anja Rutishauser, Étudiant au doctorat à l'Université de l'Alberta, qui a fait la découverte en étudiant les données radar aéroportées acquises par la NASA et l'Institut de géophysique de l'Université du Texas (UTIG) pour décrire les conditions du substratum rocheux sous la calotte glaciaire du Devon. Les mesures de sondage radar à pénétration de glace sont basées sur des ondes électromagnétiques qui sont envoyées à travers la glace et réfléchies aux contrastes dans les matériaux du sous-sol, permettant essentiellement aux scientifiques de voir à travers la glace.
"Nous avons vu ces signatures radar nous dire qu'il y a de l'eau, mais nous pensions qu'il était impossible qu'il puisse y avoir de l'eau liquide sous cette glace, où il est inférieur à -10C."
Bien qu'il existe plus de 400 lacs sous-glaciaires connus dans le monde, concentré principalement en Antarctique avec quelques-uns au Groenland, ce sont les premiers trouvés dans l'Arctique canadien. Et contrairement à tous les autres, qui sont censés contenir de l'eau douce, ces deux-là semblent être constitués d'eau hypersaline. Rutishauser a expliqué que la source de la salinité provient des affleurements géologiques salins sous la glace.
Vue en transit lors d'un vol de relevé aérogéophysique au-dessus des calottes glaciaires de l'Arctique canadien. Crédit :Gregory Ng
Rutishauser a collaboré avec son directeur de thèse, Le glaciologue de l'UAlberta Martin Sharp et le géophysicien de l'Université du Texas Don Blankenship ainsi que d'autres scientifiques de l'Université du Texas à Austin, Université d'État du Montana, Université de Stanford, et le Scott Polar Research Institute pour tester son hypothèse. Les plans d'eau—environ huit et cinq kilomètres carrés, respectivement — existent à des températures inférieures au point de congélation et ne sont pas reliés à des sources d'eau de mer ou à des entrées d'eau de fonte de surface, mais sont plutôt hypersalés, contenant de l'eau quatre à cinq fois plus salée que l'eau de mer, ce qui permet à l'eau de rester liquide à ces températures froides.
Ces lacs nouvellement découverts sont un habitat potentiel pour la vie microbienne et peuvent aider les scientifiques dans la recherche de la vie au-delà de la Terre. Bien que tous les lacs sous-glaciaires soient de bons analogues de la vie au-delà de la Terre, la nature hypersaline des lacs du Devon en fait des analogues particulièrement alléchants pour les lunes couvertes de glace de notre système solaire.
"Nous pensons qu'ils peuvent servir de bon analogue pour Europa, l'une des lunes glacées de Jupiter, qui a des conditions similaires d'eau liquide salée sous - et peut-être à l'intérieur - une coquille de glace, " dit Rutishauser.
Vue des pilotes depuis le poste de pilotage d'un aéronef DC-3 de Kenn Borek Air Ltd. lors d'un vol de relevé aérogéophysique au-dessus des calottes glaciaires de l'Arctique canadien. Crédit :Gregory Ng
"S'il y a de la vie microbienne dans ces lacs, il est probablement sous la glace depuis au moins 120 ans, 000 ans, il a donc probablement évolué de manière isolée. Si nous pouvons prélever un échantillon de l'eau, nous pouvons déterminer si la vie microbienne existe, comment ça a évolué, et comment il continue de vivre dans cet environnement froid sans aucun lien avec l'atmosphère."
Rutishauser croit que des affleurements rocheux salés similaires se produisent sous d'autres calottes glaciaires de l'Arctique canadien. "Bien que les lacs sous-glaciaires hypersalins du Devon soient des découvertes tout à fait uniques, nous pouvons trouver des réseaux de systèmes d'eau sous-glaciaire riches en saumure ailleurs dans l'Arctique canadien. »
Rutishauser et ses collègues s'associent maintenant à la Fondation W. Garfield Weston pour entreprendre un levé géophysique aéroporté plus détaillé sur la calotte glaciaire du Devon ce printemps afin d'obtenir plus d'informations sur les lacs et leurs contextes géologiques et hydrologiques. Depuis trois générations, La Fondation W. Garfield Weston a poursuivi sa mission d'améliorer et d'enrichir la vie des Canadiens. En mettant l'accent sur la recherche médicale, l'environnement, et l'éducation, la Fondation vise à catalyser la recherche et l'innovation pour apporter des changements à long terme. Alors que la Fondation célèbre son 60e anniversaire, il continue de collaborer avec un large éventail d'organismes de bienfaisance canadiens pour faire avancer la recherche de classe mondiale, explorer de nouvelles idées, et créer des avantages tangibles pour les communautés dans lesquelles il travaille.
Après avoir terminé son doctorat avec Sharp à l'Université de l'Alberta cet été, Rutishauser commencera une bourse postdoctorale à l'automne à l'Université du Texas à Austin.
"Découverte d'un complexe lacustre sous-glaciaire hypersalin sous la calotte glaciaire du Devon, Arctique canadien" a été publié dans l'édition du 11 avril de Avancées scientifiques .
