Des équipes des États-Unis et du Royaume-Uni ont mené à bien des travaux scientifiques sur le terrain dans l'une des zones les plus reculées et hostiles de l'Antarctique occidental, coïncidant avec le 200e anniversaire de la découverte du continent. Cette recherche aidera les scientifiques à déterminer si le glacier Thwaites peut s'effondrer au cours des prochaines décennies et affecter l'élévation future du niveau de la mer à l'échelle mondiale.

Glacier Thwaites, couvrant 192, 000 kilomètres carrés (74, 000 milles carrés) une superficie de la taille de la Floride ou de la Grande-Bretagne, est particulièrement sensible aux changements climatiques et océaniques. Au cours des 30 dernières années, la quantité de glace qui s'écoule de Thwaites et de ses glaciers voisins a presque doublé. Déjà, la glace s'écoulant de Thwaites dans la mer d'Amundsen représente environ quatre pour cent de l'élévation mondiale du niveau de la mer. Un effondrement précipité du glacier entraînerait une augmentation significative du niveau de la mer d'environ 65 cm (25 pouces) et les scientifiques veulent savoir à quelle vitesse cela pourrait se produire.

Cinq équipes dévouées de scientifiques et d'ingénieurs ont travaillé sur le glacier Thwaites au cours des deux derniers mois dans des températures inférieures au point de congélation et des vents extrêmes. Deux de ces équipes ont utilisé de l'eau chaude pour forer entre 300 et 700 mètres à travers la glace jusqu'à l'océan et les sédiments en dessous. L'équipe MELT a foré deux endroits sous le glacier à l'aide d'eau chaude, y compris à moins de deux kilomètres de la zone d'échouage, la zone où le glacier rencontre la mer. L'équipe TARSAN a foré à deux endroits environ 30 kilomètres plus loin sur la plate-forme flottante pour explorer les conditions océanographiques sous la glace et l'équipe GHC a foré quatre carottes de substrat rocheux à l'aide d'une foreuse Winkie.

Sur le site de la zone d'échouage, une série d'instruments ont été introduits dans le trou de forage, y compris le petit robot jaune sous la glace, Aileron de glace, qui a recueilli des données sur la façon dont le glacier interagit avec l'océan et les sédiments sous-jacents. A la mi-janvier, Icefin a nagé à près de deux kilomètres du site de forage, jusqu'à la zone d'échouage de Thwaites, mesurer, image, et cartographier la fonte et la dynamique de cette partie critique du glacier. Une autre équipe (THOR) a également extrait des carottes de sédiments mous de cinq mètres de long en abaissant un tube métallique à travers les deux trous dans la glace et en l'enfonçant dans les sédiments boueux en dessous. Cela révélera l'histoire passée du glacier.

Scientifique principal pour Icefin, Dr. Britney Schmidt du Georgia Institute of Technology à Atlanta, qui travaille toujours en Antarctique, dit:

"Nous avons conçu Icefin pour pouvoir accéder aux zones d'échouage des glaciers, des endroits où les observations ont été presque impossibles, mais où un changement rapide a lieu. Pour avoir la chance de le faire à Thwaites Glacier, qui est un point charnière si critique dans l'Antarctique occidental, est un rêve devenu réalité pour moi et mon équipe. Les données ne pourraient pas être plus excitantes."

Dr Keith Nicholls, un océanographe du British Antarctic Survey et le responsable britannique de l'équipe MELT a déclaré :

"Nous savons que les eaux océaniques plus chaudes érodent de nombreux glaciers de l'Antarctique occidental, mais nous sommes particulièrement préoccupés par Thwaites. Ces nouvelles données fourniront une nouvelle perspective des processus en cours afin que nous puissions prédire les changements futurs avec plus de certitude. »

Dr Paul Cutler, qui gère l'International Thwaites Glacier Collaboration (ITGC) à la US National Science Foundation, dit:

« Le glacier Thwaites est extrêmement éloigné, avec seulement une poignée de personnes qui y ont mis les pieds jusqu'à cette année. Il s'agit de notre première saison de travail sur le terrain terrestre pour mieux comprendre ce glacier important mais sous-étudié. C'est incroyable de penser que nous avons seulement foré dans cette région éloignée quelque 200 ans après que le continent a été aperçu pour la première fois."

Le ministre britannique des Sciences, Chris Skidmore, déclare :

« Il s'agit d'une réalisation passionnante de nos chercheurs. Nous menons la lutte contre le changement climatique et les chercheurs britanniques sont à l'avant-garde de l'étude de l'impact de la hausse des températures en Antarctique. fonte des glaciers lors de la future élévation du niveau de la mer."

Plus de 100 scientifiques et membres du personnel de soutien participent à la saison de terrain 2019/20 sur le glacier Thwaites, qui est situé à quelque 1600 km de la station de recherche Rothera du Royaume-Uni et de la station de McMurdo du programme américain de l'Antarctique (USAP).

L'ITGC vise à améliorer les prévisions futures de l'élévation du niveau de la mer à partir du glacier Thwaites dans l'Antarctique occidental grâce à une meilleure compréhension du contexte présent et passé de la dynamique des calottes glaciaires. Le projet est une collaboration entre les États-Unis et le Royaume-Uni sur cinq ans pour un coût de 50 millions de dollars.

Les équipes de recherche de l'ITGC ont travaillé en Antarctique à partir de novembre 2019 et des travaux de terrain se sont déroulés jusqu'en mars 2020. La plupart des chercheurs passeront par la station de recherche américaine McMurdo, puis vers l'est jusqu'à des camps situés près de la côte antarctique. La logistique est principalement hébergée par l'US Antarctic Program (USAP).

Cet été austral est la deuxième de quatre saisons sur le terrain. Cinq des huit projets de recherche de l'ITGC seront déployés en Antarctique et se concentreront sur différents aspects du glacier et de son environnement. Les expéditions de cette saison entreprendront des travaux pour plusieurs projets de l'ITGC :Contraintes d'histoire géologique sur la magnitude de la retraite de la ligne de mise à la terre dans le système glaciaire de Thwaites (GHC), Thwaites-Amundsen Regional Survey and Network Integrating Atmosphere-Ice-Ocean Processes (TARSAN), La fonte de la zone d'échouage de Thwaites et son contrôle au niveau de la mer (MELT), Évolution de la marge interdisciplinaire de Thwaites - Le rôle de la dynamique de la marge de cisaillement dans l'évolution future du bassin de drainage de Thwaites (TIME) et de la recherche offshore de Thwaites (THOR).

Les équipes sont organisées dans un camp existant sur la glace appelé West Antarctic Ice Sheet Divide (WAIS Divide) pendant que l'équipement est déplacé et que des relevés des conditions de surface sur le glacier Thwaites sont effectués. Le passage de WAIS Divide à six camps de recherche plus petits permet aux scientifiques d'utiliser une gamme de méthodes pour étudier la région. L'équipe MELT composée de glaciologues et d'ingénieurs a utilisé des jets d'eau chaude pour percer la glace sur plusieurs sites, leur permettant de déployer une suite d'instruments, y compris le robot AUV/ROV Icefin, pour voir comment le glacier interagit avec l'océan et les sédiments sous-jacents. MELT et TARSAN surveillent la région à l'aide d'un radar à pénétration de glace et de profils sismiques actifs. TARSAN utilise également des jets d'eau chaude pour percer la glace. Ils déploient également des stations multisensorielles appelées AMIGOS pour étudier la circulation océanique sous la banquise flottante et les conditions météorologiques pour étudier les facteurs environnementaux qui influencent la stabilité structurelle de la banquise. MELT et TARSAN étudient chaque région à l'aide d'un radar à pénétration de glace et de profils sismiques actifs qui fournissent des informations clés sur la forme de la glace et du bassin océanique. Un chercheur de THOR a récupéré une carotte de sédiments sous la glace à travers les trous forés par les équipes MELT et TARSAN.

Deux équipes représentant le projet GHC ont travaillé dans les monts Hudson et au mont Murphy, où ils collectent des roches et utilisent un radar pour collecter des données sur les changements d'élévation de la surface de la glace dans le passé. L'équipe des monts Hudson identifiera des sites appropriés pour le forage du substratum rocheux sous-glaciaire qui aura lieu la saison suivante. L'équipe du mont Murphy a utilisé un radar et a foré à travers la glace pour collecter des échantillons de roche qui étaient recouverts par la calotte glaciaire. Une équipe représentant TIME a été basée à la marge de cisaillement orientale à l'intérieur des terres de la côte, où ils ont utilisé un radar et une sismique passive pour étudier le lit sous le glacier à sa frontière orientale.

Cette semaine, une croisière de recherche au départ du Chili à bord du Nathaniel B. Palmer de l'USAP, un brise-glace américain à destination de la mer d'Amundsen, restant dans la zone jusqu'en mars 2020. L'expédition soutiendra les projets THOR et TARSAN, qui étudiera et collectera des carottes de sédiments des fonds marins et marquera les phoques pour acquérir des données sur les courants océaniques et la température. Les scientifiques ne mettront pas le pied sur le glacier lui-même, mais étudiera plutôt la sortie du glacier et de l'océan dans lequel il se jette - les sédiments qu'il laisse tomber au fond de l'océan, les températures de l'eau sous le glacier et plus encore, afin de reconstituer l'histoire des changements glaciaires dans la région et d'améliorer la fiabilité des modèles de calotte glaciaire utilisés pour prédire les changements futurs du niveau de la mer.