Pour la première fois, une équipe de recherche co-dirigée par des scientifiques du CIRES, a directement observé une banquise antarctique se pliant sous le poids de l'eau de fonte accumulée sur le dessus, un phénomène qui pourrait avoir déclenché l'effondrement en 2002 de la banquise Larsen B. Et la flexion de la plate-forme glaciaire pourrait potentiellement avoir un impact sur d'autres plates-formes glaciaires vulnérables, provoquant leur rupture, accélérer le déversement de glace dans l'océan et contribuer à l'élévation du niveau mondial de la mer.

« Les scientifiques prédisent et modélisent ce processus depuis un certain temps, mais personne n'a jamais collecté de données de terrain qui ont montré que cela se produisait jusqu'à présent, " a déclaré Alison Banwell, Chercheur postdoctoral invité CIRES et auteur principal de la nouvelle étude publiée aujourd'hui dans Communication Nature .

Banwell, anciennement au Scott Polar Research Institute de l'Université de Cambridge, et son équipe ont été inspirées à examiner de plus près les causes de l'affaiblissement de la banquise après avoir analysé la rupture catastrophique de la banquise Larsen B. Cette rupture a fait les gros titres en 2002 comme 1, 250 milles carrés de glace se sont détachés dans l'océan; les scientifiques ont remarqué que dans les mois qui ont précédé la rupture, la banquise était parsemée de plus de 2000 lacs d'eau de fonte.

« Pendant la saison de fonte, des lacs peuvent se former à la surface des banquises, mettre en commun le poids de la fonte de la neige et de la glace dans de nombreuses zones d'eau liquide, " a déclaré le coauteur Ian Willis, Chercheur invité sabbatique CIRES également de SPRI à Cambridge.

Les lacs de fonte peuvent contenir de l'eau pesant chacun cinquante mille à deux millions de tonnes, et qui pousse vers le bas sur la glace, créer un retrait. Si le lac se vide, ce retrait réapparaît. Si la contrainte résultante est suffisamment grande, la glace entourant le bassin du lac s'affaiblit, et peut commencer à casser, prédisent les chercheurs.

Pour mesurer à quel point ces lacs d'eau de fonte déformaient la glace flottante de l'Antarctique, Banwell, Willis, et des collègues de l'Université de Chicago dirigés par Doug MacAyeal ont d'abord dû rechercher où ils pensaient que les lacs se développeraient « Nous avons recherché des dépressions à la surface de la banquise, qui, combiné à l'étude d'images satellites, nous a aidés à prévoir où les lacs se formeraient au début de la saison de fonte », a déclaré Willis.

L'équipe a identifié quatre bassins lacustres à équiper de capteurs GPS et leur a donné des noms imaginatifs. Il y avait "Arachide, " en forme de cacahuète double dans sa coquille, et "Mauvais pantalons, " nommé d'après les longues cuissardes que Banwell portait pour accéder au milieu d'un lac profond; les cuissardes ressemblaient au pantalon mécanique du film d'argile Wallace et Gromit:The Wrong Trousers.

En novembre 2016, avant le début de la saison de fonte, l'équipe a conduit des motoneiges depuis la station américaine McMurdo sur la glace de mer gelée pour accéder à leur terrain sur la plate-forme de glace McMurdo, tirant des centaines de livres d'équipement sur des traîneaux. Aux quatre lacs, ils ont installé des instruments autonomes contenant des stations GPS de haute précision, pour mesurer l'élévation verticale, et des capteurs de pression pour mesurer la profondeur de l'eau du lac, chacun étant fixé sur un poteau métallique foré à plus de six pieds de profondeur dans la glace. Trois mois plus tard, ils ont volé en hélicoptère pour récupérer les instruments - d'ici là, la banquise était trop mince pour supporter le poids d'un véhicule.

L'équipe a constaté que, au centre de chaque lac, la plate-forme de glace s'est déplacée vers le bas puis vers le haut d'environ trois à quatre pieds en réponse au remplissage puis à l'assèchement de chaque lac. Mais à environ 1500 pieds de chaque lac, il n'y avait pratiquement aucun mouvement vertical. Bien que cette flexion n'ait pas causé la fracture de la plate-forme de glace McMurdo, l'équipe a utilisé la modélisation pour prédire que des lacs légèrement plus grands et plus proches pourraient déclencher une fracture. "C'est probablement ce qui est arrivé à Larsen B en 2002, " a déclaré Banwell.

"Et les modèles climatiques prédisent qu'il y aura plus de fonte sur plus de plateaux de glace au cours des prochaines décennies, entraînant une augmentation de la présence de lacs d'eau de fonte, " ajouta Willis.

"Ces observations sont importantes car elles nous aident à mieux comprendre les déclencheurs de la rupture de la banquise, ce qui entraîne une élévation du niveau de la mer, " a déclaré Banwell. "Nos résultats peuvent être utilisés pour améliorer les modèles afin de mieux prédire quelles plates-formes de glace sont les plus vulnérables et les plus susceptibles de s'effondrer."