Le glacier Pine Island dans l'Antarctique occidental n'est pas seulement l'un des courants de glace les plus rapides de l'hémisphère sud; au cours des 11 dernières années, quatre icebergs majeurs ont vêlé de sa langue flottante. En février 2017, des chercheurs à bord du brise-glace de recherche allemand Polarstern ont réussi à cartographier une zone du fond marin auparavant recouverte de glace de plate-forme. Une comparaison de ces nouvelles cartes avec des images satellites du courant glaciaire révèle pourquoi le glacier s'est soudainement retiré vers la côte :il avait perdu le contact avec le sol, comme le rapportent les experts dans le journal en ligne La cryosphère , une revue de l'Union européenne des géosciences.
Avec une vitesse d'écoulement de quatre kilomètres par an, Le glacier Pine Island, dans l'ouest de l'Antarctique, est l'un des courants de glace les plus rapides de l'hémisphère sud. Avec ses glaciers voisins, chaque année, le ruisseau de glace d'une largeur pouvant atteindre 50 kilomètres transporte plus de 300 gigatonnes de glace de l'arrière-pays à la mer d'Amundsen, et est responsable de cinq à dix pour cent de l'élévation mondiale du niveau de la mer. Les scientifiques ont déjà identifié la cause de cette perte rapide de glace :depuis les années 1940, masses d'eau chaude, qui bifurquent du courant circumpolaire antarctique, ont trouvé leur chemin sous la partie flottante du glacier, faire fondre ce qu'on appelle sa banquise par le bas. Par conséquent, la langue de glace, qui est actuellement env. 55 kilomètres de long, perd environ 5,3 mètres d'épaisseur par an depuis un quart de siècle.
Cela étant dit, ce qui n'est pas clair, c'est pourquoi, malgré cette fonte soutenue, le front de vêlage du glacier Pine Island avait à peine reculé depuis le début de l'observation en 1947. Puis en 2015, un événement de mise bas a déplacé le bord de la banquise de 20 kilomètres plus près de la côte et a réduit la superficie totale de la langue de glace flottante à environ 470 kilomètres carrés.
"La direction et la vitesse de l'écoulement d'un glacier donné dépendent principalement de la topographie du sol en dessous. Mais pour la plupart des plates-formes glaciaires de l'Antarctique, nous en savons très peu sur les caractéristiques du fond marin sous-jacent. En tant que tel, notre expédition Polarstern en février 2017 a été une opportunité sans précédent de cartographier 370 kilomètres carrés d'une zone qui était auparavant en grande partie couverte par la banquise du glacier Pine Island, " déclare le premier auteur, le Dr Jan Erik Arndt de l'Institut Alfred Wegener, Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine (AWI) à Bremerhaven. A l'aide d'échosondeurs multifaisceaux, Arndt et ses collègues ont pu cartographier avec précision le fond marin.
Les montagnes sous-marines retenaient la glace
Les nouvelles cartes du fond de l'océan à Pine Island Bay, qui est majoritairement de 800 à 1, 000 mètres de profondeur, révéler une crête sous-marine non cartographiée et deux montagnes, dont les sommets atteignent une profondeur d'eau de 370 mètres. La plate-forme de glace de plus de 400 mètres d'épaisseur du glacier Pine Island doit avoir été ancrée sur la crête pendant plusieurs décennies, comme le confirment les images satellites du glacier recueillies par les chercheurs, remontant à 2002. Dans les anciennes images, les élévations de la surface de la glace peuvent être identifiées précisément aux points où les pics de la crête sont directement sous la banquise. "Mais après 2006, ces points de repère sont introuvables. À ce moment, la banquise a dû fondre si largement par le bas qu'elle était soit trop claire pour produire une impression sur la surface de la glace, ou la calotte glaciaire doit déjà avoir perdu le contact avec les montagnes en dessous, " dit le co-auteur Dr. Karsten Gohl de l'AWI.
Lorsqu'une banquise perd le contact avec de tels obstacles (appelés « points d'épinglage »), le jet de glace réagit comme si quelqu'un avait soudainement relâché un frein géant. N'ayant plus rien pour les arrêter, les masses de glace s'écoulent rapidement vers la mer, du moins c'est la théorie. À l'aide de la série chronologique d'images satellite du glacier Pine Island, les chercheurs ont maintenant pu tester cette thèse étape par étape. A leur grande surprise, dans le processus, ils ont déterminé que les sommets sous-marins ne stabilisent pas seulement les plates-formes de glace comme des freins géants; dans certains cas, ces montagnes peuvent également déclencher des événements de vêlage - par exemple, quand le front de vêlage avance, l'amenant à s'écraser sur une montagne avec toute sa force.
Ce doit être ce qui s'est passé lors d'un vêlage en 2007. Comme le montrent les images satellites, à l'époque, le bord de la banquise du glacier Pine Island est entré en collision avec l'une des montagnes nouvellement découvertes, le frapper si fort que des fissures se sont formées à la surface de la glace. Quand l'une des failles est finalement devenue trop grande, toute la surface de la banquise s'est détachée.
L'histoire était similaire, bien que moins dramatique, avec l'iceberg qui a vêlé en 2015, se briser en plusieurs morceaux quelques semaines plus tard. Le plus gros morceau s'est coincé sur la crête sous-marine pendant près d'un an, tournant dans le sens des aiguilles d'une montre encore et encore jusqu'à la combinaison des courants océaniques, le vent et la fonte l'ont détaché. Les chercheurs supposent que, comme en 2007, le contact répété de la banquise avec la crête est ce qui a finalement conduit à l'événement de vêlage.
La banquise a maintenant repris pied
"Le bord d'environ 50 kilomètres de long de la plate-forme de glace du glacier Pine Island s'étend actuellement entre une île au nord et un autre glacier au sud, qui une fois de plus donnent un peu de soutien à la glace, " dit Jan Erik Arndt. Si la fonte sur sa face inférieure continue, à un moment donné, le processus peut rendre la banquise si mince qu'elle devient instable ; cependant, comme le rapportent les chercheurs, avec une épaisseur de glace d'environ 400 mètres au front de vêlage, nous n'en sommes pas encore là.
Les cartes bathymétriques du fond marin dans la baie de Pine Island et les résultats des analyses d'images peuvent désormais être intégrés aux modèles informatiques de la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental, aider à produire des simulations plus précises.
