Des scientifiques de Stanford ont révélé la présence d'eau stockée dans un glacier du Groenland, où l'évolution rapide de la calotte glaciaire est un contributeur majeur à l'élévation du niveau de la mer que connaîtra l'Amérique du Nord au cours des 100 prochaines années. Cette observation - issue d'une nouvelle façon d'examiner les données existantes - a été une composante manquante pour les modèles visant à prédire l'impact de la fonte des glaciers sur la planète.

Le groupe a fait la découverte en examinant des données destinées à révéler la forme changeante de Store Glacier dans l'ouest du Groenland. Mais l'étudiant diplômé Alexander Kendrick a compris que les mêmes données pourraient mesurer quelque chose de beaucoup plus difficile à observer :sa capacité à stocker l'eau. L'étude qui en résulte, Publié dans Lettres de recherche géophysique , présente des preuves que l'eau de fonte des glaciers de la surface est stockée dans des zones endommagées, glace solide. Bien que la fonte des glaces à la surface soit bien documentée, on sait peu de choses sur ce qui se passe sous la surface des glaciers, et cette observation de l'eau liquide stockée dans la glace solide peut expliquer le comportement d'écoulement complexe de certains glaciers du Groenland.

"Des choses comme ça n'arrivent pas toujours, mais quand ils le font, c'est la véritable composante « la joie de la découverte » des sciences de la Terre, " a déclaré le co-auteur Dustin Schroeder, professeur adjoint de géophysique à la School of Earth de l'Université de Stanford, Sciences de l'énergie et de l'environnement (Stanford Earth). "Ce document souligne non seulement l'existence de ce composant, mais vous donne un moyen de l'observer à temps."

L'eau de fonte de surface joue un rôle important au Groenland en lubrifiant le fond des calottes glaciaires et en influençant la façon dont les glaciers en retrait sont affectés par l'océan. Le processus de fonte des glaciers et l'endroit où l'eau s'écoule contribue à leur comportement dans un climat changeant, car ces facteurs pourraient modifier la réaction des glaciers à la fonte ou avoir un impact sur la chronologie de l'élévation du niveau de la mer. Sachant qu'un peu de liquide est intercepté dans les glaciers après la fonte à la surface peut aider les scientifiques à prédire avec plus de précision les changements océaniques et aider les gens à se préparer pour l'avenir, dit Schroeder.

"Toutes nos prédictions d'élévation du niveau de la mer ne tiennent pas compte de cette composante d'eau de fonte, " a déclaré Schroeder. "Je pense que nous réalisons à peine à quel point il est important de comprendre à une échelle physique fondamentale ce que l'eau de fonte des glaciers fait sur son chemin de la surface au lit."

Un point de vue différent

Les chercheurs ont analysé les données d'une haute résolution, radio-échosondeur de faible puissance (ApRES) capté toutes les heures de mai à novembre 2014. Se comportant comme un ultrason pour la glace, le radar envoie une onde électronique qui rebondit sur les variations de densité de la glace pour créer une image de la structure de la glace qui montre à quelle vitesse la glace fond ou se déplace au fil du temps.

Lorsque l'équipe a tracé les données radar, ça avait l'air suspect, dit Kendrick, qui était l'auteur principal de l'article. Ils ont testé des idées telles que les variations de température et les fluctuations de la batterie pour expliquer ce qu'ils ont vu, s'est alors demandé si l'eau dans la glace causait la particularité. En examinant un aspect différent des données, Kendrick a remarqué que les particularités provenant des profondeurs du glacier étaient en corrélation avec les informations d'une station météorologique voisine indiquant que le glacier avait fondu au moment où les données ont été collectées. Cette découverte a confirmé l'idée qu'ils détectaient de l'eau qui avait fondu à la surface puis s'était déversée dans le glacier, où il s'est coincé.

« C'est une nouvelle façon d'utiliser ces instruments pour répondre à des questions scientifiques - au lieu de simplement regarder les changements dans l'épaisseur de la glace, nous examinons également les changements dans les propriétés de la glace elle-même, " a déclaré le co-auteur Winnie Chu, chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Schroeder. "Alex a préparé le terrain pour essayer de comprendre comment ce stockage d'eau de fonte change au fil du temps."

L'étude révèle qu'une quantité importante d'eau de fonte produite à partir de la zone locale entourant le radar est interceptée et stockée dans la glace dans une région s'étendant entre 15 et 148 pieds sous la surface pendant l'été, puis relâché ou recongelé pendant l'hiver.

"Le système hydraulique du Groenland est essentiel pour comprendre ce qui se passe sur la planète, " dit Schroeder, qui est également membre du Stanford Woods Institute for the Environment. "Ce composant qu'Alex a découvert montre qu'il y a un morceau de ce glacier en particulier - et peut-être l'ensemble du système hydrologique du Groenland en général - que nous n'étions tout simplement pas en train de modéliser ou de penser de cette manière."

Les chercheurs espèrent que cette nouvelle méthode géophysique pourra être utilisée pour comprendre l'impact de l'eau de fonte sur d'autres glaciers et systèmes glaciaires, également.