Cela montre la quantité de glace gagnée ou perdue par le Groenland entre 2003 et 2019. Les rouges foncés et les violets montrent des taux élevés de perte de glace près des côtes. Les bleus montrent des taux plus faibles de gain de glace à l'intérieur de la calotte glaciaire. Ensemble, les calottes glaciaires ont perdu suffisamment de glace dans l'océan pour élever le niveau mondial de la mer d'environ 14 millimètres (0,55 pouce) entre 2003 et 2019. De l'élévation mondiale du niveau de la mer due à la fonte des calottes glaciaires et aux icebergs vêlés, environ les deux tiers venaient du Groenland, et le reste de l'Antarctique. Crédit :Smith et al./Science
En utilisant l'instrument laser d'observation de la Terre le plus avancé que la NASA ait jamais volé dans l'espace, une équipe de scientifiques dirigée par l'Université de Washington a mesuré avec précision l'évolution des calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique en 16 ans.
Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Science le 30 avril, les scientifiques ont découvert la perte nette de glace de l'Antarctique, avec la calotte glaciaire du Groenland qui rétrécit, est responsable de 0,55 pouces (14 millimètres) d'élévation du niveau de la mer dans l'océan mondial depuis 2003. En Antarctique, l'élévation du niveau de la mer est due à la perte des plates-formes de glace flottantes qui fondent dans un océan qui se réchauffe. Les plates-formes de glace aident à retenir le flux de glace terrestre dans l'océan.
Les découvertes proviennent de la glace, Nuage et Terre Elevation Satellite 2 (ICESat-2), qui a été lancé en orbite à l'automne 2018 et a commencé à prendre des mesures d'altitude globales détaillées, y compris sur les régions gelées de la Terre. En comparant les nouvelles données avec les mesures prises par l'ICESat d'origine de 2003 à 2009, les chercheurs ont généré un portrait complet des complexités du changement de la calotte glaciaire et des informations sur l'avenir du Groenland et de l'Antarctique.
"Si vous regardez un glacier ou une calotte glaciaire pendant un mois, ou un an, vous n'allez pas en apprendre beaucoup sur ce que le climat lui fait, " a déclaré l'auteur principal Benjamin Smith, glaciologue à l'Université de Washington. "Nous avons maintenant une période de 16 ans entre ICESat et ICESat-2 et pouvons être beaucoup plus confiants que les changements que nous voyons dans la glace ont à voir avec les changements à long terme du climat. Et ICESat-2 est un outil vraiment remarquable pour faire ces mesures. Nous voyons des mesures de haute qualité qui tapissent les deux calottes glaciaires, qui nous permet de faire une comparaison détaillée et précise avec les données ICESat."
Les études antérieures sur la perte ou le gain de glace analysent souvent les données de plusieurs satellites et missions aéroportées. La nouvelle étude prend un seul type de mesure - la hauteur mesurée par un instrument qui fait rebondir les impulsions laser sur la surface de la glace - fournissant l'image la plus détaillée et la plus précise de l'évolution de la calotte glaciaire à ce jour.
Les chercheurs ont suivi les mesures ICESat et superposé les traces les plus denses des mesures ICESat-2 de 2019. Là où les deux ensembles de données se sont croisés - des dizaines de millions de sites - ils ont exécuté les données via des programmes informatiques qui tenaient compte de la densité de la neige et d'autres facteurs, puis calculé la masse de glace perdue ou gagnée.
"La nouvelle analyse révèle la réponse des calottes glaciaires aux changements climatiques avec des détails sans précédent, révélant des indices sur pourquoi et comment les calottes glaciaires réagissent comme elles le sont", a déclaré le co-auteur Alex Gardner, glaciologue au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie.
L'étude a révélé que la calotte glaciaire du Groenland perdait en moyenne 200 gigatonnes de glace par an, et la calotte glaciaire de l'Antarctique a perdu en moyenne 118 gigatonnes de glace par an. Une gigatonne de glace suffit pour en remplir 400, 000 piscines olympiques.
De l'élévation du niveau de la mer résultant de la fonte des calottes glaciaires et du vêlage des icebergs, environ les deux tiers provenaient du Groenland, l'autre tiers de l'Antarctique, Smith et ses collègues ont trouvé.
Cela montre la quantité de glace gagnée ou perdue par l'Antarctique entre 2003 et 2019. Les rouges foncés et les violets montrent des taux moyens élevés de perte de glace près des côtes, tandis que les bleus montrent des taux plus faibles de gain de glace à l'intérieur. La glace perdue près des côtes, en particulier l'Antarctique occidental et la péninsule Antarctique, l'emportent largement sur les gains à l'intérieur. Les plates-formes de glace Thwaites et Crosson (vues juste en dessous de la péninsule) se sont le plus amincies. Les deux plates-formes de glace ont perdu cinq mètres (16 pieds) et trois mètres (10 pieds) de glace par an, respectivement, entre 2003 et 2019. Le cercle du milieu est au-dessus du pôle Sud où l'instrument ne collecte pas de données. Crédit :Smith et al./Science
"C'était incroyable de voir à quel point les données ICESat-2 étaient bonnes, dès la sortie de la porte, " a déclaré le co-auteur Tom Neumann, le scientifique du projet ICESat-2 et . "Ces premiers résultats sur la glace terrestre confirment le consensus d'autres groupes de recherche, mais ils nous ont également permis d'examiner en même temps les détails du changement dans les glaciers et les plates-formes de glace individuels."
Au Groenland, il y a eu un important amincissement des glaciers côtiers, dit Smith. Les glaciers Kangerdulgssuaq et Jakobshavn, par exemple, ont perdu 14 à 20 pieds (4 à 6 mètres) d'altitude par an. Les températures estivales plus chaudes ont fait fondre la glace de la surface des glaciers et des calottes glaciaires, et à certains endroits, l'eau plus chaude de l'océan érode la glace sur leurs fronts.
En Antarctique, les traces denses des mesures ICESat-2 ont montré que la calotte glaciaire s'épaissit dans certaines parties de l'intérieur du continent, probablement en raison de l'augmentation des chutes de neige, dit Smith. Mais la perte de glace des marges du continent, en particulier dans l'Antarctique occidental et la péninsule Antarctique, l'emporte de loin sur les gains à l'intérieur. Dans ces lieux, l'océan est également susceptible de blâmer.
« En Antarctique occidental, nous voyons beaucoup de glaciers s'amincir très rapidement, " Smith a dit. " Il y a des plateaux de glace à l'extrémité aval de ces glaciers, flottant sur l'eau. Et ces banquises s'amincissent, laissant plus de glace s'écouler dans l'océan alors que l'eau plus chaude érode la glace."
Ces banquises, qui montent et descendent avec les marées, peut être difficile à mesurer, a déclaré la co-auteur Helen Amanda Fricker, glaciologue à la Scripps Institution of Oceanography de l'Université de Californie, San Diego. Certains d'entre eux ont des surfaces rugueuses, avec des crevasses et des crêtes, mais la précision et la haute résolution d'ICESat-2 permettent aux chercheurs de mesurer les changements globaux, sans se soucier de ces caractéristiques qui faussent les résultats.
C'est l'une des premières fois que des chercheurs mesurent la perte des plates-formes de glace flottantes autour de l'Antarctique en même temps que la perte de la calotte glaciaire du continent.
La glace qui fond des banquises n'élève pas le niveau de la mer, puisqu'il flotte déjà, tout comme un glaçon dans une tasse d'eau pleine ne déborde pas du verre. Mais les plateaux de glace assurent la stabilité des glaciers et des calottes glaciaires derrière eux.
"C'est comme un contrefort architectural qui soutient une cathédrale, " Fricker a déclaré. "Les plates-formes de glace maintiennent la calotte glaciaire. Si vous enlevez les banquises, ou même si vous les éclaircissez, vous réduisez cette force de soutien, afin que la glace au sol puisse s'écouler plus rapidement."
Les chercheurs ont trouvé des plates-formes de glace dans l'Antarctique occidental, où se trouvent bon nombre des glaciers les plus rapides du continent, perdent de la masse. Les modèles d'amincissement montrent que les plates-formes de glace Thwaites et Crosson se sont le plus amincies, une moyenne d'environ cinq mètres (16 pieds) et trois mètres (10 pieds) de glace par an, respectivement.
