Pensez-y comme à une histoire de mystère géologique :pendant des décennies, les scientifiques savent que quelque 25, il y a 000 ans, une immense calotte glaciaire s'étendant pour couvrir la majeure partie du Canada et une grande partie du nord-est des États-Unis, mais ce qui a été plus difficile à cerner, c'est comment et surtout à quelle vitesse a-t-il atteint sa taille ultime.

Un indice pour trouver la réponse à ce mystère, Tamara Pico a dit, peut-être la rivière Hudson.

Un étudiant diplômé travaillant dans le groupe de Jerry Mitrovica, le Frank B. Baird, Professeur junior de sciences, Pico est l'auteur principal d'une étude qui estime comment les glaciers se sont déplacés en examinant comment le poids de la calotte glaciaire a modifié la topographie et entraîné des changements dans le cours de la rivière. L'étude est décrite dans un article de juillet 2018 publié dans Géologie .

"La rivière Hudson a changé de cours plusieurs fois au cours du dernier million d'années, " a déclaré Pico. " La dernière fois, c'était environ 30, il y a 000 ans, juste avant le dernier maximum glaciaire, quand il s'est déplacé vers l'est.

"Ce canal ancestral a été daté et cartographié... et la façon dont la calotte glaciaire s'y connecte est, au fur et à mesure qu'il grandit, il charge la croûte sur laquelle il repose. La Terre est comme la pâte à pain sur ces échelles de temps, alors qu'il s'enfonce sous la calotte glaciaire, la région qui l'entoure est bombée vers le haut - en fait, nous l'appelons le renflement périphérique. L'Hudson est assis sur ce renflement, et comme il est soulevé et incliné, la rivière peut être forcée de changer de direction"

Pour développer un système qui pourrait relier la croissance de la calotte glaciaire aux changements de direction de l'Hudson, Pico a commencé avec un modèle de la façon dont la Terre se déforme en réponse à diverses charges.

"On peut donc dire, s'il y a une calotte glaciaire au-dessus du Canada, Je peux prédire que le terrain à New York sera surélevé de X mètres, " a-t-elle dit. " Ce que nous avons fait, c'est créer un certain nombre d'histoires de glace différentes qui montrent comment la calotte glaciaire a pu se développer, chacun d'eux prédit un certain modèle de soulèvement et nous pouvons ensuite modéliser comment la rivière a pu évoluer en réponse à ce soulèvement."

Le résultat final, Pico a dit, est un modèle qui, pour la première fois, peut utiliser les changements des caractéristiques naturelles du paysage pour mesurer la croissance des calottes glaciaires.

"C'est la première fois qu'une étude utilise le changement de direction d'une rivière pour comprendre quelle histoire de glace est la plus probable, " dit-elle. " Il y a très peu de données sur la croissance de la calotte glaciaire, car à mesure qu'il grandit, il agit comme un bulldozer et racle tout jusqu'aux bords. Nous avons beaucoup d'informations sur la façon dont la glace se retire, car il dépose des débris en fondant, mais nous n'obtenons pas ce type de record alors que la glace avance."

Le peu de données que les scientifiques ont sur la croissance de la calotte glaciaire, Pico a dit, provient des données sur le niveau de la mer au cours de la période, et suggère que la calotte glaciaire au-dessus du Canada, notamment dans l'est du pays, est resté relativement petit pendant une longue période, puis a soudainement commencé à grandir rapidement.

"Dans un sens, cette étude est motivée par cela, parce que c'est demander peut-on utiliser des preuves d'un changement de direction de la rivière ... pour tester si la calotte glaciaire s'est développée rapidement ou lentement, " dit-elle. " Nous ne pouvons poser cette question que parce que ces zones n'ont jamais été recouvertes de glace, donc cet enregistrement est conservé. Nous pouvons utiliser des preuves dans le paysage et les rivières pour dire quelque chose sur la calotte glaciaire, même si cette zone n'a jamais été recouverte de glace."

Bien que l'étude offre de solides preuves suggérant que la technique fonctionne, Pico a déclaré qu'il restait encore beaucoup de travail à faire pour confirmer que les résultats sont solides.

"C'est la première fois que cela est fait, nous devons donc faire plus de travail pour explorer comment la rivière réagit à ce type de soulèvement et comprendre ce que nous devrions rechercher dans le paysage, " dit-elle. "Mais je pense que c'est extrêmement excitant parce que nous sommes tellement limités dans ce que nous savons sur les calottes glaciaires avant le dernier maximum glaciaire. Nous ne savons pas à quelle vitesse ils ont grandi. Si nous ne le savons pas, nous ne savons pas à quel point ils sont stables.

Aller de l'avant, Pico a déclaré qu'elle travaillait à appliquer la technique à plusieurs autres rivières le long de la côte est, y compris le Delaware, rivières Potomac et Susquehanna, qui montrent tous des signes de changement rapide au cours de la même période.

"Il existe des preuves que les rivières ont connu des changements très inhabituels qui sont sans aucun doute liés à ce processus, " dit-elle. " Le Delaware a peut-être en fait inversé la pente, et le Potomac et Susquehanna montrent tous deux une forte augmentation de l'érosion dans certaines zones, suggérant que l'eau se déplaçait beaucoup plus vite."

À long terme, Pico a dit, l'étude peut aider les chercheurs à réécrire leur compréhension de la rapidité avec laquelle le paysage peut changer et de la réaction des rivières et autres caractéristiques naturelles.

"Pour moi, ce travail consiste à essayer de relier les preuves sur terre à l'histoire de la glaciation pour montrer à la communauté que ce processus - ce que nous appelons l'ajustement isostatique glaciaire - peut vraiment avoir un impact sur les rivières, " a déclaré Pico. " Les gens pensent le plus souvent aux rivières comme des éléments stables du paysage qui restent fixes très longtemps, millions d'années, échelles de temps, mais nous pouvons montrer que ces effets de l'ère glaciaire peuvent modifier le paysage à des échelles de temps millénaires :la calotte glaciaire s'agrandit, la Terre se déforme, et les rivières répondent."