Plus d'eau de fonte antarctique fait surface qu'on ne le pensait auparavant, modifier le climat, empêcher la formation de glace de mer et augmenter la productivité marine - selon une nouvelle recherche de l'Université d'East Anglia (UEA).

Pour la première fois, les chercheurs ont pu obtenir des observations en profondeur des eaux de fonte glaciaire en hiver, à l'aide d'instruments attachés à la tête des phoques vivant près du glacier Pine Island, dans la lointaine mer d'Amundsen, à l'ouest de l'Antarctique.

Les conditions environnementales difficiles de l'Antarctique limitent l'utilisation de la plupart des systèmes d'observation traditionnels, comme les navires et les avions, surtout en hiver. Mais les océanographes travaillant avec des biologistes ont utilisé des données recueillies par des phoques marqués pour mesurer la température et la salinité de l'eau.

Le papier, "Les observations hivernales basées sur les phoques révèlent la surface de l'eau de fonte glaciaire dans le sud-est de la mer d'Amundsen, " est publié aujourd'hui dans la revue Communications :Terre et environnement .

Les chercheurs ont découvert une distribution d'eau de fonte très variable avec deux couches riches en eau de fonte - une dans les 250 mètres supérieurs et une autre à environ 450 mètres de profondeur - reliées par des colonnes dispersées riches en eau de fonte. La signature hydrographique de l'eau de fonte est la plus claire en hiver, lorsque sa présence peut être cartographiée sans ambiguïté ; cette analyse n'est possible qu'en hiver.

L'eau de fonte de surface fournit de la chaleur près de la surface qui aide à maintenir les zones d'eau de mer libre entourées de glace de mer, près des glaciers, et peut modifier le taux de fonte de ces fragiles plates-formes de glace. Ces résultats offrent des indices importants pour mieux prédire le futur système climatique et l'élévation du niveau de la mer.

Le glacier Pine Island fond rapidement, l'exportation de l'eau de fonte glaciaire dans l'océan. On pense que l'eau de fonte glaciaire joue un rôle dans l'hydrographie et la distribution de la glace de mer, mais jusqu'à présent, on en savait peu à ce sujet.

Yixi Zheng, chercheur de troisième cycle à l'École des sciences de l'environnement de l'UEA, est l'auteur principal de l'étude. Elle a déclaré:"La température et la salinité de l'eau changent partout où il y a de l'eau de fonte glaciaire. Tout comme chercher une" empreinte "de l'eau de fonte glaciaire, nous utilisons des données de température et de salinité pour suivre l'eau de fonte glaciaire.

"La distribution de l'eau de fonte glaciaire est très inégale. Elle ne se mélange pas bien avec l'eau ambiante, coulant plutôt le long de deux couches riches en eau de fonte dans les 250 mètres supérieurs et à environ 450 mètres, reliés par des colonnes riches en eau de fonte.

"Comme l'eau de fonte glaciaire est plus chaude et plus fraîche que l'eau ambiante, elle est plus légère que l'eau ambiante et plus susceptible de monter. Il apporte de la chaleur et des nutriments tels que le fer à la surface proche, ce qui peut faire fondre la banquise près des glaciers et augmenter le niveau de nutriments près de la surface. Cela améliore les interactions air-mer, et le nutriment lié à l'eau de fonte peut stimuler la croissance des planctons marins comme les algues."

Les processus hivernaux révélés par l'étude sont probablement importants pour apporter des nutriments à la couche proche de la surface avant la floraison printanière, et pour apporter de la chaleur à la surface pour empêcher la formation de glace de mer. Cette action permet de maintenir les zones d'eau libre, appelées polynies, devant les glaciers.

De nombreux glaciers autour de l'Antarctique s'amincissent rapidement, due principalement à la fonte basale (c'est-à-dire la fonte qui se produit à l'interface entre l'océan et le glacier de la plate-forme glaciaire). La fonte la plus forte a été signalée dans les glaciers de l'Antarctique occidental tels que le glacier Pine Island, où la recherche a eu lieu.

Le volume d'eau de fonte produit est faible par rapport aux volumes des mers du plateau continental antarctique, mais on pense qu'il exerce une influence disproportionnée sur la circulation régionale et le climat.

La chaleur de l'eau de fonte est susceptible d'empêcher la formation de glace de mer, permettant la fonte de la banquise et augmentant ainsi l'étendue des zones d'eau libre devant les glaciers.

Le vent fort du large près du front glaciaire peut également transporter davantage d'eau chaude près de la surface et étendre la région influencée par l'eau de fonte. Ces polynies élargies (zones d'eau libre entourées de glace) peuvent alors entraîner une augmentation des flux air-mer et avoir d'autres impacts sur le vêlage des icebergs et la fonte des glaciers.

Sept éléphants de mer du sud (Mirounga leonina) et sept phoques de Weddell (Leptonychotes weddellii) ont été capturés et marqués avec des enregistreurs de données CTD-Satellite Relayed Data autour de la mer d'Amundsen en février 2014. Les données ont été recueillies par Marine Mammals Exploring the Oceans Pole to Pole (MEOP ). Des chercheurs des universités de Göteborg et de Rhode Island y ont également contribué.

Les scientifiques disent que des recherches supplémentaires sont nécessaires. L'étude était basée sur une année de données d'étiquettes de phoque du glacier Pine Island, il ne peut donc pas être utilisé pour calculer des tendances dans le temps ou prendre en compte la variabilité interannuelle telle que l'oscillation australe El Niño, ce qui peut affecter la température globale de l'eau.

Le papier, "Les observations hivernales basées sur les phoques révèlent la surface de l'eau de fonte glaciaire dans le sud-est de la mer d'Amundsen, " est publié le 5 mars 2021 dans la revue Communications :Terre et environnement .