Les glaciers qui drainent les calottes glaciaires comme l'Antarctique ou le Groenland se jettent souvent dans l'océan, se terminant par des falaises presque verticales. Alors que le glacier se jette dans la mer, des morceaux de glace se détachent lors des vêlages. Bien que beaucoup de vêlages se produisent lorsque l'océan fait fondre le front de la glace, et la falaise de glace au-dessus tombe, une nouvelle étude présente une autre méthode de vêlage :l'affaissement. Et ce processus pourrait briser des morceaux de glace beaucoup plus gros à un rythme plus rapide.

La recherche sur les falaises de glace a été stimulée par un vol en hélicoptère au-dessus des glaciers Jakobshavn et Helheim sur la côte est du Groenland. Helheim se termine brusquement dans l'océan, dans des falaises de glace presque verticales atteignant 30 étages (100 mètres). Sur le vol, les scientifiques ont observé de grandes fissures (appelées crevasses) au-dessus de la glace qui marchaient vers la fin du glacier.

"Les géologues ont passé des décennies - des siècles - à s'inquiéter des effondrements, " dit Richard Alley, co-auteur du nouvel article en géologie. Un affaissement se produit lorsque la masse de roche ou de sédiment perd une partie de sa force, rompt avec sa terre voisine, et dévale une pente. Typiquement, les affaissements sont marqués par un escarpement abrupt où le matériau s'est détaché, suivi d'un bloc de matériau déplacé vers le bas de la pente.

Alley dit que l'équipe de recherche a noté que les caractéristiques du glacier Helheim sont typiques de ce que vous pourriez voir dans un paysage terrestre sujet aux affaissements et ils se sont demandé si la glace pourrait subir le même sort. "Vous avez une crevasse qui sert d'escarpement de tête et ensuite vous avez les contraintes [dans la glace] maximisées au niveau de l'eau, " il dit.

Pour tester si l'affaissement se produit sur les falaises de glace, l'équipe a surveillé le glacier Helheim lors d'un vêlage, par interférométrie radar terrestre à ouverture réelle. Ils ont mesuré la vitesse, position, et le mouvement de la glace de vêlage. Les chercheurs ont observé une accélération de l'écoulement glaciaire juste avant un affaissement initial, suivi d'une rotation, vêlage de toute l'épaisseur de glace du glacier - y compris toute la falaise de glace restante, atteignant à la fois au-dessus et au-dessous de la ligne de flottaison.

Enlever le poids de la glace supérieure en s'affaissant encourage la glace sous-jacente à sauter vers le haut. "Parce qu'il est toujours attaché à l'arrière, ça va tourner un peu, " dit Alley. La rotation provoque la formation d'une fissure au fond du glacier lorsque la glace fléchit. À son tour, la fissure peut affaiblir la glace, créant un grand événement de vêlage, le tout déclenché par l'affaissement initial au sommet de la falaise de glace.

Après avoir observé l'événement de vêlage déclenché par l'affaissement, l'équipe a modélisé quand les événements d'affaissement étaient les plus susceptibles de se produire sur une falaise de glace. La modélisation a regardé la traction, tondre, et rupture en compression pour les falaises de glace, et inclus les caractéristiques de la glace. Les scientifiques ont découvert que les falaises atteignant plus de 100 mètres de glace au-dessus de l'eau étaient susceptibles de s'effondrer.

Alley dit que les vêlages réguliers se produisent relativement lentement, comme lorsque le front de glace fond avec le temps, creusant la glace et affaiblissant la falaise. "Mais ça ne va pas vraiment aller, vraiment, très rapide car il faut attendre la fonte pour le saper, " il dit.

Avec l'affaissement, le vêlage s'effectue sans attendre la fonte. "On va s'affaisser... crevasse basale... boum, " il dit, notant que lorsque le vêlage aura lieu, les 100 mètres de glace au-dessus de l'eau et les 900 mètres sous l'eau seront très rapidement.

Et 1000 mètres de vêlage sur glace d'un coup n'est pas la limite. Alley dit qu'à certains endroits de l'Antarctique, le lit de glace glaciaire peut être de 1500 à 2000 mètres sous le niveau de la mer, créant une falaise beaucoup plus haute au-dessus de l'eau. Il dit que l'inquiétude est que les falaises plus hautes sont encore plus susceptibles de s'effondrer. "Ce qui est effrayant, c'est que si des morceaux de l'ouest de l'Antarctique commencent à faire ce que fait Helheim, alors au cours des cent prochaines années, les modèles indiquent que nous obtenons une élévation rapide du niveau de la mer à des taux qui dépassent ceux prédits, " dit Allée.

Comprendre le processus de rupture a été un effort de collaboration, Allée dit, et d'autres enquêtes sont prévues dans un proche avenir. "Nous voulons comprendre quelles sont les règles pour la rupture [de la glace] par ce processus et d'autres, " dit Allée, ajoutant qu'ils espèrent collecter plus de données d'observation et affiner leurs modèles pour mieux comprendre le processus de rupture. « Il y a encore du travail à faire.