Enfoui à un kilomètre et demi sous l'épaisse calotte glaciaire du Groenland se trouve un réseau de canyons si profonds et si longs que le plus grand d'entre eux a été appelé le « Grand Canyon » du Groenland. La forme de ce mégacanyon suggère qu'il a été sculpté par l'eau courante avant la glaciation généralisée, mais exactement quand et comment le plus grand canyon de l'île s'est formé sont des sujets de débat intense.

Maintenant, des scientifiques des États-Unis et du Danemark proposent une nouvelle hypothèse surprenante pour la formation du mégacanyon :des inondations « déchaînements » catastrophiques qui ont soudainement et à plusieurs reprises drainé de grands lacs remplis d'eau de fonte. Les résultats, publié cette semaine dans la revue Geology, suggèrent également que le réseau de canyons sous-glaciaires du Groenland a influencé la calotte glaciaire de l'île depuis sa création.

Bien que des crues à répétition aient été suggérées comme le mécanisme par lequel le fleuve Columbia et d'autres réseaux de canyons en Amérique du Nord se sont formés, ils n'avaient pas été auparavant considérés comme la source du paysage remarquable caché sous la calotte glaciaire du Groenland, dit Benjamin Keisling, l'auteur principal de l'étude et ancien étudiant diplômé de l'Université du Massachusetts, qui a également collaboré avec des chercheurs du Centre danois pour la glace et le climat dans le cadre d'une bourse GROW de la National Science Foundation.

« Si les inondations que nous proposons se sont produites, ils auraient pu influencer la circulation océanique, provoquant des changements climatiques abrupts d'importance régionale et peut-être mondiale, " dit Keisling, maintenant stagiaire postdoctoral à l'Observatoire de la Terre de Lamont-Doherty. "Le mégacanyon sous le nord du Groenland influence également la façon dont la glace et l'eau s'écoulent dans l'environnement sous-glaciaire aujourd'hui, qui affecte la stabilité actuelle de la calotte glaciaire, " il dit.

Une approche différente

Dans la plupart des études sur le Groenland, les chercheurs utilisent la calotte glaciaire moderne comme point de départ pour comprendre comment elle a changé au fil du temps. Mais pour cette étude, Keisling et ses co-auteurs ont opté pour une approche différente :étudier à quoi ressemblait le Groenland avant la glaciation généralisée. « Nous voulions mieux comprendre la dynamique de la « création glaciaire » - comment, où, et pourquoi la calotte glaciaire s'est d'abord développée sur une île sans glace, " il dit.

L'équipe souhaitait également mieux comprendre comment la calotte glaciaire avait repoussé après la fonte. "Nous savons d'après des travaux antérieurs que cela s'est produit plusieurs fois dans le passé et pourrait à nouveau à l'avenir, étant donné suffisamment de réchauffement climatique, " dit Keisling.

Les chercheurs ont utilisé des modèles couplés de calotte glaciaire et de climat pour simuler l'évolution de la calotte glaciaire du Groenland au cours de plusieurs cycles glaciaires-interglaciaires pendant le refroidissement global du Pliocène au Pléistocène, il y a 2,58 millions d'années. Ils ont découvert qu'après de longues périodes avec des températures stables, une période exceptionnellement chaude pourrait entraîner un retrait rapide de la calotte glaciaire. Cette fusion a conduit au développement de grandes, lacs endigués par la glace dans des zones où le substrat rocheux était encore affaissé en raison du poids de l'ancienne calotte glaciaire.

Les simulations finissent par montrer que les barrages de glace cèdent, entraînant de grandes crues éclatées. "Heures supplémentaires, " dit Keisling, « il semble que le remplissage et le drainage de ces lacs alors que la glace se retirait à plusieurs reprises et avançait creusé les mégacanyons du Groenland. » Des inondations similaires ont été documentées au bord d'autres calottes glaciaires en retrait, il dit.

Stabilité de la calotte glaciaire :passée, Présent, et avenir

Sur la base de comparaisons avec les crues à explosion modernes, les chercheurs estiment qu'il a fallu des dizaines à des centaines de ces événements pour creuser le plus grand canyon du Groenland. Selon Keisling, Le dépôt généralisé de sédiments dans les bassins remplis d'eau peut également avoir eu un impact sur le comportement de la calotte glaciaire à chaque fois qu'elle a repoussé.

Finalement, Keisling dit, les résultats de l'étude indiquent des hypothèses vérifiables qui peuvent guider les recherches futures pour enfin régler le débat en cours sur la question de savoir si la stabilité de la calotte glaciaire du Groenland a changé au fil du temps. « Connaître l'histoire du substratum rocheux du Groenland fournit un contexte pour comprendre le comportement à long terme de la calotte glaciaire, ", dit-il. "Cela aide à brosser un tableau de ce qui s'est passé au cours des périodes chaudes passées lorsque la fonte de la calotte glaciaire a fait monter le niveau mondial de la mer, un phénomène que nous constatons également aujourd'hui."