Un chercheur de la Graduate School of Oceanography de l'Université de Rhode Island et cinq autres scientifiques ont découvert une source de chaleur volcanique active sous le glacier Pine Island en Antarctique.

La découverte et d'autres découvertes, qui sont essentiels pour comprendre la stabilité de la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental, dont fait partie le glacier Pine Island, sont publiés dans le journal, "Preuve d'une source de chaleur volcanique active sous le glacier Pine Island, " dans la dernière édition de Communication Nature .

Professeur adjoint Brice Loose de Newport, un océanographe chimiste au GSO et l'auteur principal, a déclaré que le document est basé sur des recherches menées lors d'une expédition majeure en 2014 en Antarctique dirigée par des scientifiques du Royaume-Uni. Ils travaillaient à bord d'un brise-glace, le RRS James Clark Ross, de janvier à mars, L'été de l'Antarctique.

"Nous cherchions à mieux comprendre le rôle de l'océan dans la fonte de la banquise, " dit Loose. " J'étais en train d'échantillonner l'eau pour cinq gaz nobles différents, y compris l'hélium et le xénon. J'utilise ces gaz nobles pour tracer la fonte des glaces ainsi que le transport de chaleur. Hélium-3, le gaz qui indique le volcanisme, fait partie de la suite de gaz que nous obtenons à partir de cette méthode de traçage.

"Nous ne cherchions pas le volcanisme, nous utilisions ces gaz pour tracer d'autres actions, " dit-il. " Quand nous avons commencé à voir des concentrations élevées d'hélium-3, nous pensions avoir un groupe de données erronées ou suspectes."

La calotte glaciaire de l'Antarctique occidental se trouve au sommet d'un important système de rift volcanique, mais il n'y avait eu aucune preuve d'activité magmatique actuelle, dit le scientifique de l'URI. La dernière activité de ce type était 2, il y a 200 ans, Lâche dit. Et tandis que la chaleur volcanique peut être attribuée à des volcans dormants, ce que les scientifiques ont trouvé à Pine Island était nouveau.

Dans le journal, Loose a déclaré que le système de rift volcanique rend difficile la mesure du flux de chaleur vers la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental.

"Vous ne pouvez pas mesurer directement les indicateurs normaux du volcanisme - la chaleur et la fumée - parce que la faille volcanique est sous plusieurs kilomètres de glace, " Lâche dit

Mais pendant que l'équipe menait ses recherches, il a trouvé de grandes quantités d'un isotope de l'hélium, qui provient presque exclusivement du manteau, Lâche dit.

"Quand vous trouvez de l'hélium-3, c'est comme une empreinte digitale pour le volcanisme. Nous avons constaté qu'il est relativement abondant dans l'eau de mer du plateau de l'île Pine.

"Les sources de chaleur volcaniques ont été trouvées sous le glacier le plus rapide et le plus fondant de l'Antarctique, le glacier de l'île aux pins, " Loose a déclaré. " Il perd de la masse le plus rapidement. "

Il a déclaré que la quantité de glace glissant dans l'océan se mesure en gigatonnes. Une gigatonne équivaut à 1 milliard de tonnes métriques.

Cependant, Mises en garde lâches, cela n'implique pas que le volcanisme soit la principale source de perte de masse de l'île Pine. Au contraire, « Il y a plusieurs décennies de recherche documentant que la chaleur des courants océaniques déstabilise le glacier Pine Island, qui à son tour semble être lié à un changement des vents climatologiques autour de l'Antarctique, " dit Loose. Au lieu de cela, cette preuve de volcanisme est un nouveau facteur à considérer lors de la surveillance de la stabilité de la calotte glaciaire.

Les scientifiques rapportent dans l'article que "les mesures des isotopes de l'hélium et des gaz rares fournissent des preuves géochimiques de la production d'eau de fonte sous-glaciaire qui est ensuite transportée vers la cavité de la plate-forme de glace de Pine Island". Ils disent que l'énergie thermique libérée par les volcans et les cheminées hydrothermales suggère que la source de chaleur sous l'île Pine est environ 25 fois supérieure à la majeure partie du flux de chaleur d'un volcan en sommeil individuel.

Professeur Karen Heywood, de l'Université d'East Anglia à Norwich, Le Royaume-Uni, et scientifique en chef de l'expédition, a déclaré:"La découverte de volcans sous la calotte glaciaire de l'Antarctique signifie qu'il existe une source de chaleur supplémentaire pour faire fondre la glace, lubrifier son passage vers la mer, et ajouter à la fonte des eaux océaniques chaudes. Il sera important d'inclure cela dans nos efforts pour estimer si la calotte glaciaire de l'Antarctique pourrait devenir instable et augmenter encore l'élévation du niveau de la mer."

Cela signifie-t-il que le changement climatique mondial n'est pas un facteur de stabilité du glacier Pine Island ?

Non, dit Lâche. "Le changement climatique est à l'origine de la majeure partie de la fonte glaciaire que nous observons, et cette source de chaleur nouvellement découverte a un effet encore indéterminé, car nous ne savons pas comment cette chaleur se répartit sous la calotte glaciaire. »

Il a déclaré que d'autres études ont montré que la fonte causée par le changement climatique réduit la taille et le poids du glacier, ce qui réduit la pression sur le manteau, permettant à une plus grande chaleur de la source volcanique de s'échapper, puis de réchauffer l'eau de l'océan.

"La prévision du taux d'élévation du niveau de la mer va être un rôle clé pour la science au cours des 100 prochaines années, et nous le faisons. Nous surveillons et modélisons ces glaciers, " dit Lâche.

Les scientifiques concluent en écrivant :« L'ampleur et les variations du taux de la chaleur volcanique fournie au glacier Pine Island, soit par migration interne du magma, soit par une augmentation du volcanisme suite à l'amincissement de la calotte glaciaire, pourrait avoir un impact sur la dynamique future du glacier Pine Island, pendant la période contemporaine de retrait glaciaire dû au climat. »

En plus de Heywood, Loose a travaillé avec Alberto C. Naveira Garabato, du Centre national d'océanographie de l'Université de Southampton, Royaume-Uni; Peter Schlosser de l'École d'exploration de la Terre et de l'espace de l'Université d'État de l'Arizona et de l'Observatoire de la Terre Lamont-Doherty à l'Université de Columbia; William Jenkins de la Woods Hole Oceanographic Institution dans le Massachusetts; et David Vaughn du British Antarctic Survey, Cambridge, Royaume-Uni.