De nouvelles recherches menées par une équipe comprenant un ingénieur de Johns Hopkins promettent de permettre des prévisions plus précises de l'écoulement glaciaire, aider les scientifiques à mieux prévoir comment la fonte des glaciers contribuera à l'élévation du niveau de la mer, qui ont été liés aux inondations côtières et des zones humides et à l'érosion destructrice dans le monde.

Dans un récent numéro de Journal de recherche géophysique :Surface de la Terre, Harihar Rajaram et l'équipe proposent une nouvelle méthode d'estimation de la façon dont la chaleur monte de la Terre vers les lits de calotte glaciaire du Groenland et de l'Antarctique, affectant leur viscosité et leur vitesse de déplacement.

« La perte de masse de glace du Groenland est le principal contributeur à l'élévation du niveau de la mer aujourd'hui, et l'Antarctique devrait contribuer de manière significative à l'élévation du niveau de la mer dans les décennies à venir, " dit Rajaram, professeur de santé environnementale et d'ingénierie à l'Université Johns Hopkins. "La température de la glace près du lit détermine la vitesse à laquelle elle peut s'écouler. Il est important que les modèles de calotte glaciaire intègrent des conditions de lit précises afin que nous fassions des projections correctes jusqu'en 2050 et 2100. Notre méthode est un grand pas dans la bonne direction."

Rajaram a travaillé sur l'étude avec des experts de la Commission géologique du Danemark et du Groenland, Nasa, Université du Maryland, Université de Californie, et l'Université de l'Alaska.

La méthode de l'équipe est révolutionnaire, Rajaram dit, car il fournit des estimations à haute résolution des variations de flux de chaleur sur une échelle de centaines de mètres, ce qui explique la topographie complexe du lit et les caractéristiques géologiques, telles que les vallées et les crêtes, sous les calottes glaciaires massives. Bien que l'on ait compris depuis longtemps que le flux de chaleur est plus important dans les vallées, et est moindre sur les crêtes, c'était la première fois qu'un modèle tenait compte de ces facteurs.

Les chercheurs ont créé un modèle statistique simple pour estimer l'influence de la topographie du lit des glaciers sur le flux de chaleur géothermique et l'ont appliqué aux modèles numériques d'élévation de la topographie sous-glaciaire sous les calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique. Le résultat? Une carte de flux de chaleur géothermique beaucoup plus détaillée que ce qui a été proposé auparavant.

"Nous avons découvert que le flux de chaleur dans le centre-est du Groenland et la péninsule antarctique est divisé par deux le long des crêtes et doublé dans les vallées glaciaires, " a déclaré Rajaram.

Guillaume Colgan, chercheur principal à la Commission géologique du Danemark et du Groenland, et auteur principal de l'étude, explique le phénomène.

"Essentiellement, si la chaleur qui s'échappe de l'intérieur de la Terre cherche le moyen le plus rapide de rayonner dans l'atmosphère, une vallée profondément encaissée offre la sortie la plus rapide, " a déclaré Colgan. " Cet effet est facilement observable du fait que les géothermes - des surfaces à température constante - sont plus étroitement regroupés sous les vallées, indiquant un gradient de température plus fort là-bas, et donc le flux de chaleur, par rapport aux crêtes."

Les chercheurs espèrent que leur méthode et leurs résultats seront non seulement adoptés dans les modèles actuels d'écoulement glaciaire pour améliorer les prévisions d'écoulement glaciaire, mais sera également utilisé pour estimer l'influence de la topographie sur le flux de chaleur géothermique dans les zones non couvertes de glace.