Les scientifiques pensent généralement que depuis la fin de la dernière période glaciaire, environ 15, il y a 000 ans, la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental (WAIS) est de plus en plus petite, avec son retrait déclenché par le réchauffement du monde et l'élévation du niveau de la mer due à l'effondrement des calottes glaciaires de l'hémisphère nord.

Une étude publiée en ligne le 13 juin 2018 dans la revue La nature montre une histoire plus compliquée.

De nouvelles données surprenantes et la modélisation de la calotte glaciaire suggèrent qu'entre environ 14, 500 et 9, il y a 000 ans, la calotte glaciaire sous le niveau de la mer a partiellement fondu et rétréci à une taille encore plus petite qu'aujourd'hui, mais elle ne s'est pas effondrée. Au cours des millénaires suivants, la perte de la quantité massive de glace qui alourdissait auparavant le fond marin a stimulé le soulèvement du fond marin, un processus connu sous le nom de rebond isostatique. Puis la calotte glaciaire a commencé à repousser vers la configuration d'aujourd'hui.

"Le WAIS aujourd'hui recule à nouveau, mais il fut un temps depuis la dernière période glaciaire où la calotte glaciaire était encore plus petite qu'elle ne l'est maintenant, pourtant il ne s'est pas effondré, " a déclaré Reed Scherer, professeur de géologie à la Northern Illinois University, un auteur principal de l'étude. "C'est une information importante à avoir alors que nous essayons de comprendre comment la calotte glaciaire se comportera à l'avenir."

Ne comptez pas sur le rebond isostatique, cependant, être une panacée pour l'élévation moderne du niveau de la mer, il ajouta.

"Ce qui s'est passé environ 10, il y a 000 ans ne dictera peut-être pas où nous allons dans notre monde enrichi en dioxyde de carbone, où les océans se réchauffent rapidement dans les régions polaires. Si la calotte glaciaire devait reculer de façon spectaculaire maintenant, déclenchée par le réchauffement anthropique, le processus de soulèvement n'aidera pas à faire repousser la calotte glaciaire tant que les villes côtières n'auront pas ressenti les effets de l'élévation du niveau de la mer."

Scherer est l'un des trois auteurs principaux de l'étude, avec Jonathan Kingslake de l'Observatoire terrestre de Lamont-Doherty de l'Université Columbia et Torsten Albrecht du Potsdam Institute for Climate Impact Research à Potsdam, Allemagne.

Les scientifiques menaient des enquêtes indépendantes qui empruntaient des voies différentes pour aboutir à la même conclusion du recul et de l'avance antérieurs de la ligne de mise à la terre. "Nous travaillions tous en parallèle, vu les résultats de chacun lors de conférences et décidé de conjuguer nos efforts, " a déclaré Scherer.

Les scientifiques qui étudient le changement climatique et l'élévation du niveau de la mer s'intéressent vivement au comportement futur du WAIS. C'est la dernière calotte glaciaire de la planète reposant dans un bassin marin profond et c'est l'acteur le plus probable à l'avenir, élévation rapide du niveau de la mer.

L'équipe de Scherer a analysé les sédiments récupérés sous une zone ancrée du WAIS dans la région de la mer de Ross. On pensait que la zone était couverte de glace au sol depuis la dernière période glaciaire, 20, il y a 000 ans. Mais les scientifiques ont été surpris de trouver des matières organiques marines contenant du carbone 14 radioactif dans les sédiments sous-glace, indiquant qu'il était connecté à l'océan beaucoup plus récemment qu'on ne le pensait. Le WAIS, ils ont conclu, avait reculé plus rapidement et beaucoup plus largement que ce qui avait été précédemment documenté, avec la ligne de mise à la terre (où la glace, la mer et le fond marin se rencontrent) reculant de plus de 200 kilomètres au-delà de la position actuelle, avant de ré-avancer vers sa position actuelle environ 1, 000 ans plus tard.

"Quand nous avons foré à travers un demi-mile de glace à la ligne de mise à la terre d'aujourd'hui, où un mince ruban d'océan sous la glace flottante s'ouvre alors que la glace se retire maintenant, nous avons été surpris par une communauté active d'organismes marins, y compris le poisson, vivre contre la glace, " a déclaré Scherer. " Il n'y a pas de poisson là où la glace est ancrée au fond de la mer, mais le radiocarbone dans les sédiments à 200 kilomètres en amont nous dit que la mer était beaucoup plus loin auparavant. Les créatures de l'océan ont laissé une horloge au radiocarbone."

Pendant ce temps, Kingslake et un collègue ont effectué des observations radar à pénétration de glace de glace au sol de l'autre côté du WAIS, dans la région de la mer de Weddell. Ils ont découvert de nombreuses caractéristiques enfouies dans la calotte glaciaire, interprété comme des crevasses reliques qui se sont ensuite remplies de glace marine. Ces caractéristiques de la glace et d'autres correspondaient à la fonte des océans et à la glace flottante du passé, ainsi qu'à une ligne d'échouage qui s'était éloignée depuis la dernière période glaciaire bien à l'intérieur des terres de la marge actuelle.

"C'était juste bizarre, " a déclaré Kingslake. " Nous n'avions jamais vu ce genre de structures près de la base d'une calotte glaciaire auparavant, et la meilleure explication est qu'ils se sont formés lorsque cette partie de la calotte glaciaire s'est refondue."

Finalement, Albrecht et un collègue ont mené une modélisation numérique sophistiquée de la calotte glaciaire entraînée par le réchauffement climatique et l'élévation du niveau de la mer après le dernier maximum glaciaire. Ces simulations montrent un recul de la calotte glaciaire avant d'atteindre un tournant, avec la ligne de mise à la terre jusqu'à 200 kilomètres à l'intérieur des terres de son emplacement actuel dans la région de la mer de Weddell et jusqu'à 400 kilomètres dans la région de la mer de Ross.

"Le réchauffement après la dernière période glaciaire a fait diminuer assez rapidement les masses de glace de l'Antarctique occidental, " Albrecht a déclaré. "Il a reculé à l'intérieur des terres de plus de 1, 000 kilomètres dans une période de 1, 000 ans dans cette région - aux échelles de temps géologiques, c'est vraiment à grande vitesse. Mais maintenant, nous avons détecté que ce processus s'est partiellement inversé à un moment donné. Au lieu d'un effondrement total, la calotte glaciaire s'est agrandie à nouveau jusqu'à 400 kilomètres. C'est une stabilisation auto-induite étonnante. Cependant, il en a fallu un énorme 10, 000 ans, jusqu'à maintenant. Compte tenu de la vitesse du changement climatique actuel dû à la combustion de combustibles fossiles, le mécanisme que nous avons détecté ne fonctionne malheureusement pas assez vite pour empêcher les calottes glaciaires d'aujourd'hui de fondre et de faire monter les mers."

Avec curiosité, la modélisation de la glace n'a pas trouvé de recul de la ligne d'échouage et de réavance due au rebond dans la région de la mer d'Amundsen, où le recul actuel de la ligne de mise à la terre suscite des inquiétudes quant à l'effondrement futur de l'emballement.

"Le modèle du passé ne montre pas de recul des glaciers de la mer d'Amundsen bien au-delà de la ligne d'échouage actuelle, " Scherer a déclaré. "Donc, ce qui se passe aujourd'hui dans ce secteur est gênant et pourrait être un joker dans tout cela."