Un article qui vient de paraître dans Science modifie la formule que les scientifiques devraient utiliser pour estimer la vitesse des immenses calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique qui se jettent dans l'océan et font monter le niveau des mers dans le monde entier.

Le changement dans la formule de prévision de l'écoulement glaciaire - ou glissement de base - réduit "la plus grande incertitude" dans la prévision de l'élévation future du niveau de la mer. Il a été motivé par l'analyse des données de 140 glaciers du Groenland.

Les chercheurs de l'Université du Kansas, Leigh Stearns, professeur agrégé de géologie et chercheur au Centre de télédétection des calottes glaciaires, et Cornelis van der Veen, professeur de géographie, a découvert que la friction - ou " traînée basale " - entre les calottes glaciaires et le lit dur en dessous n'a aucune influence sur la vitesse à laquelle les glaciers s'écoulent.

Cette découverte rejette une notion qui a influencé les estimations de la vitesse des glaciers pendant des décennies.

"Le glissement basal est l'une des choses les plus importantes que nous essayons de mesurer en glaciologie et l'une des plus difficiles à mesurer, " a déclaré Stearns. "Notre article indique que le paramètre le plus utilisé dans les modèles de calotte glaciaire est incorrect - le modèle de Weertman - développé dans les années 1950 sur la base d'un cadre théorique selon lequel la vitesse à laquelle la glace se déplace au lit est basée sur la friction et la quantité d'eau à le lit. Nous disons que la friction n'a pas d'importance."

Au lieu, les chercheurs de la KU ont découvert une pression d'eau sous-glaciaire, la pression de l'eau entre le fond de la calotte glaciaire et le lit dur en dessous, contrôle la vitesse de l'écoulement de la glace.

Une partie de leur travail comprenait une analyse d'études vieilles de plusieurs décennies sur la pression de l'eau sous les glaciers de montagne, qui "ont été largement ignorés par la communauté glaciologique". Stearns et van der Veen ont associé les résultats des glaciers de montagne aux observations récentes sur la vitesse de surface des glaciers de sortie du Groenland.

« Nous pouvons calculer la friction au fond des glaciers en étudiant les modèles spatiaux de vitesse de surface. Étonnamment, nous avons constaté que les deux ne sont pas du tout corrélés. La pression est différente et beaucoup plus difficile à mesurer. Nous savons quelle est la pression au terminus parce que le glacier flotte là-bas, et nous pouvons calculer la pression ascendante en fonction de l'épaisseur de la glace. Ce n'est pas une estimation parfaite, mais cela nous donne une bonne première approximation. Si nous pouvions, nous aimerions faire des forages dans les 140 glaciers du Groenland et mesurer directement la pression de l'eau, mais ce n'est pas pratique."

Stearns et van der Veen ont découvert que la relation entre la pression de l'eau sous-glaciaire dans les glaciers de sortie du Groenland correspondait aux mesures prises sur les glaciers de montagne dans les années 1980, impliquant que les processus de variations de glissement sont également similaires.

"La relation de glissement simplifiée peut reproduire de manière appropriée les modèles spatiaux de vitesse de la glace, ", ont déclaré les chercheurs de la KU. "Cela contraste fortement avec les techniques de modélisation actuelles, qui impliquent de régler le paramètre de glissement afin de correspondre aux vitesses observées."

"Les modèles utilisés pour prédire le changement du niveau de la mer sont inexacts car nous ne pouvons pas mesurer directement les processus qui se produisent au niveau du lit, " a déclaré Stearns. " Les modèles actuels utilisant les solutions de Weertman nécessitent un réglage pour correspondre aux observations. C'est une façon imparfaite de faire ce qu'il faut faire pour établir des estimations. Il a beaucoup de boutons. Avec ce nouveau paramètre, nous essayons de réduire la quantité de réglage nécessaire."

Même si "les gens attendaient que quelqu'un défie Weertman, les gens savaient qu'il devait être amélioré, " Stearns a dit qu'elle craignait de contrarier les scientifiques qui s'étaient appuyés sur l'ancien modèle pour des recherches antérieures.

"J'étais un peu nerveux, " dit-elle. " J'étais anxieuse parce que cela annule ce que les gens utilisent depuis un certain temps. Cela remet en question le modèle qu'ils utilisent. Mais la réaction a été positive jusqu'à présent. Les gens ont encouragé une nouvelle approche systématique d'une loi glissante."

Stearns a trop d'humilité pour surnommer sa nouvelle formule le "modèle Stearns, " même s'il améliore et remplace le moins précis " modèle de Weertman, " du nom du scientifique qui l'a conçu.

Elle a souligné que sa formule révisée faisait partie de la nature auto-correctrice de la recherche scientifique et ne devrait pas mettre en doute la science du climat ou l'élévation inexorable du niveau de la mer dans le monde alors que davantage de glace du Groenland et de l'Antarctique fond dans l'océan.

"J'espère que cela aidera les gens à croire en nos projections, " dit-elle. "Ceci est basé plus sur des processus physiques et moins sur des choses que vous devez régler pour une raison quelconque. Tout ce qui améliore la façon dont nous modélisons les calottes glaciaires à l'avenir est une bonne chose :comment les calottes glaciaires réagissent-elles au changement climatique ? Avec ces améliorations du modèle, nous nous rapprochons d'une compréhension vraiment précise."