Pour la première fois, les scientifiques ont réussi à surveiller en continu un panache de rejet sous-glaciaire, fournissant une meilleure compréhension de l'environnement glacier-fjord.

Alors que les glaciers d'extrémité marine fondent, l'eau douce du glacier interagit avec l'eau de mer pour former des panaches de rejets sous-glaciaires, ou des écoulements d'eau convectifs. Ces panaches turbulents sont connus pour accélérer la fonte et la rupture (vêlage) des glaciers, stimuler la circulation et le mélange à l'échelle du fjord, et créer des points d'alimentation pour les oiseaux. Actuellement, la compréhension scientifique de la dynamique des panaches sous-glaciaires basée sur des mesures directes est limitée à des cas isolés.

Une équipe de scientifiques composée du professeur assistant de l'Université d'Hokkaido Evgeny A. Podolskiy et du professeur Shin Sugiyama, et le chercheur postdoctoral JSPS de l'Université de Tokyo, le Dr Naoya Kanna, ont mis au point une méthode de surveillance directe et continue de la dynamique du panache. Leurs résultats ont été publiés par Springer-Nature dans la revue Communications Terre &Environnement .

L'eau douce et l'eau de mer ont des densités très différentes en raison des sels dissous dans l'eau de mer. En raison de ce contraste de densité, lorsque l'eau de fonte - provenant de la surface du glacier - s'écoule dans les fissures et émerge à la base du glacier, il commence à remonter provoquant la formation de panaches sous-glaciaires. Le panache ascendant entraîne des nutriments riches, l'eau plus chaude des profondeurs qui fait fondre davantage la glace du glacier. Face aux effets du réchauffement climatique et du changement climatique, qui ont causé une perte massive du volume des glaciers, comprendre comment les panaches se comportent et évoluent est crucial pour prédire à la fois le recul des glaciers et la réponse des fjords.

Les scientifiques ont mené la campagne de surveillance du panache la plus complète à ce jour au glacier Bowdoin (Kangerluarsuup Sermia), Groenland. Il impliquait une chaîne de capteurs souterrains enregistrant des données océanographiques directement sur le front de vêlage à différentes profondeurs. Des observations supplémentaires ont été faites par des caméras time-lapse, un sismomètre, véhicules aériens sans pilote, et etc. Cet ensemble de données à haute résolution temporelle a ensuite été soumis à une analyse approfondie pour identifier les connexions, motifs, et tendances.

L'étude révèle que la dynamique du panache et du glacier-fjord est beaucoup plus complexe qu'on ne le pensait auparavant. Elle est de nature intermittente et influencée par une diversité de facteurs, tels que les changements soudains de stratification et le drainage des lacs marginaux. Par exemple, les scientifiques ont observé le drainage sous-glaciaire abrupt d'un lac endigué par la glace via le panache qui a eu un impact prononcé sur sa dynamique et s'est accompagné d'un tremor sismique de plusieurs heures. Ils montrent également que les marées peuvent influencer les panaches, qui n'ont pas été pris en compte dans les études précédentes sur les glaciers groenlandais. En outre, ils suggèrent que le vent a besoin de plus d'attention car il peut également affecter la structure des panaches sous-glaciaires.

De leurs résultats, les scientifiques concluent que leur travail est la première étape permettant aux chercheurs de passer d'une vue instantanée d'un panache à une image continuellement mise à jour. Les processus identifiés et leur rôle dans les environnements glaciaires devront être affinés dans les études futures via la modélisation et de nouvelles observations.