Crevasses observées sur le glacier Pine Island. Ces fractures ouvertes sont un signe d'affaiblissement structurel. Crédit NASA
Une nouvelle étude sur les dommages structurels de deux grands glaciers antarctiques révèle que l'affaiblissement de la banquise a rapidement évolué ces dernières années. L'imagerie multi-satellite a identifié les zones endommagées, suscitant des inquiétudes selon lesquelles l'affaiblissement structurel pourrait conduire à un effondrement majeur de la plate-forme glaciaire dans les décennies à venir. Cet effondrement, à son tour, réduit la capacité des glaciers à empêcher des sections importantes de l'ensemble de la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental de se jeter dans l'océan.
Les glaciers Pine Island et Thwaites sont situés dans la baie d'Amundsen. Les glaciers de sortie les plus changeants de la région, ils représentent la plus grande contribution de l'Antarctique à l'élévation mondiale du niveau de la mer. Les scientifiques anticipent depuis au moins 20 ans que ces glaciers seront les premiers à réagir au changement climatique, Jessica O'Reilly, anthropologue de l'environnement à l'Université de l'Indiana, dit GlacierHub.
Si les banquises de ces deux glaciers s'effondrent, cela pourrait déclencher une désintégration à grande échelle de la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental à proximité, qui contient suffisamment de glace pour élever le niveau mondial de la mer d'environ 10 pieds. Les glaciers fournissent un système tampon naturel qui retient l'énorme calotte glaciaire en amont, mais si les dommages structurels affaiblissent les banquises, un écoulement rapide dans l'océan pourrait se produire dans les années à venir.
Les résultats de l'étude révèlent que depuis 2016, les dommages dans la zone de cisaillement des glaciers Pine Island et Thwaites se sont rapidement développés. La zone de cisaillement est située à l'endroit où le glacier rencontre la banquise, qui agit comme un système de freinage qui ralentit l'écoulement aval des glaciers vers la mer. En raison des forces de résistance et des contraintes, la glace se brise dans cette zone où les deux se rencontrent, comme on le voit sur l'image ci-dessus. Des crevasses parallèles se sont formées perpendiculairement à la direction de l'écoulement, déchirer la glace. L'imagerie satellitaire montre que pour l'île Pine, la zone de cisaillement sud a été déchirée et fragmentée, et pour Thwaites, l'endommagement s'accélère en amont dans sa zone de cisaillement.
Un grand vêlage sur la banquise du glacier Pine Island en février 2020, observé depuis le satellite Corpernicus. Des événements comme ceux-ci pourraient devenir trop fréquents à l'avenir, à mesure que la fracturation et l'affaiblissement de la glace augmentent. Crédit :Agence spatiale européenne
La fracturation dans la zone de cisaillement fragilise structurellement le front glaciaire. À la fois, les glaciers ont augmenté leur vitesse de descente, qui à son tour initie davantage de cisaillement et de fracturation. Cela rend les plates-formes de glace instables, ouvrant la voie à de grands vêlages tout en réduisant la capacité du plateau à retenir le glacier sortant.
En février 2020, une grande faille s'est formée sur le plateau de l'île Pine en raison de dommages dans la zone de cisaillement. Les satellites ont observé un énorme vêlage qui a provoqué un recul sans précédent de la banquise, le déstabilisant davantage.
Ajoutant aux inquiétudes pour ces glaciers, les eaux océaniques plus chaudes de la mer d'Amundsen font fondre la banquise par en dessous. Les changements atmosphériques et océaniques entraînent des eaux chaudes et profondes vers les plateaux de glace flottants des glaciers de Pine Island et de Thwaites. La fonte par le bas rend la plate-forme de glace sus-jacente encore plus fragile et donc susceptible d'être davantage cisaillée et fracturée. Le co-auteur de l'étude, Bert Wouters, a déclaré à GlacierHub que sans réchauffement des océans, nous ne verrions pas les changements et les processus que nous observons.
Par ailleurs, ces glaciers sont assis sur des pentes de lit inversé. Cela signifie qu'une fois que les glaciers commencent à reculer, ils reculeront de plus en plus dans une boucle de rétroaction positive. "À un moment donné, nous pouvons atteindre un point de non-retour, où l'effondrement sera imparable. Une fois que vous avez retiré les tablettes de glace, il n'y a aucun moyen d'arrêter la perte de masse de l'Antarctique, " Wouters a déclaré à GlacierHub.
Glacier de Thwaites. On voit clairement des fractures ouvertes et un front de vêlage. Bien que ceux-ci soient reconnus depuis longtemps, les scientifiques cherchent à savoir si les récents changements sur le front glaciaire sont une signature distinctive du changement climatique. Crédit :NASA/James Yungel
Un défi important dans la science du climat est de distinguer le comportement naturel de la glace de la variabilité causée par l'influence humaine, confirme O'Reilly. Cependant, les changements rapides de l'île Pine et des glaciers Thwaites ont été clairement liés au changement climatique anthropique. O'Reilly, qui suit l'étude de la glaciologie antarctique depuis 2008, indique que de grands progrès ont été accomplis dans la compréhension de ces glaciers. "Des équipes de scientifiques s'interrogent sur ces glaciers depuis le milieu du siècle dernier. Cette énigme signifie beaucoup d'excitation, des approches innovantes pour en apprendre davantage sur les glaciers ont émergé. »
Bien que les images satellites aient longtemps été utilisées comme outil d'étude de ces glaciers, l'importance de cette étude est que les dommages observés maintenant s'installent davantage, et potentiellement catastrophique, perte de glace en Antarctique. Ces glaciers sont la porte d'entrée du continent, et, par conséquent, l'endommagement rapide de la barrière qui empêche la calotte glaciaire de glisser dans l'océan est une préoccupation majeure pour les scientifiques. Mais ils ne sont pas les seuls à s'inquiéter. O'Reilly nous rappelle que ces changements affecteront les communautés côtières, les moyens de subsistance et les écosystèmes à l'échelle mondiale.
Malgré l'importance des nouveaux résultats, Wouters prévient qu'il reste encore beaucoup d'inconnues. "Nous continuons à trouver de nouveaux processus et retours d'expérience, donc il y en a peut-être d'autres dont nous ne sommes pas encore au courant, et ceux que nous connaissons, nous ne les comprenons pas encore tout à fait, ces retours ne sont pas non plus intégrés dans les modèles."
Les glaciers de Pine Island et de Thwaites sont en danger, et les dégâts actuels sont presque impossibles à guérir. "Ce sont les deux glaciers clés de l'Antarctique occidental qui définiront le niveau mondial de la mer au cours des prochaines décennies, " Wouters a déclaré à GlacierHub. Bien qu'il soit peu probable qu'un effondrement majeur de la banquise se produise dans les années à venir, nous voyons les processus s'accélérer, donc ça peut être une question de décennies, expliqua Wouters. Si les nouvelles prévisions de déstabilisation supplémentaire et de perte de glace s'avèrent exactes, les implications pour l'élévation du niveau de la mer sont susceptibles d'être graves.
Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de Earth Institute, Université de Columbia http://blogs.ei.columbia.edu.
