Il y a près d'une décennie, les organes de presse mondiaux ont signalé une vaste fonte des glaces dans l'Arctique alors que des lacs de saphir brillaient sur la calotte glaciaire du Groenland, auparavant gelée, l'un des principaux contributeurs à l'élévation du niveau de la mer. Maintenant, les chercheurs ont révélé l'impact à long terme de cette fonte extrême.

En utilisant une nouvelle approche des données radar à pénétration de glace, Des scientifiques de l'Université de Stanford montrent que cette fonte a laissé une couche contiguë de glace recongelée à l'intérieur du manteau neigeux, y compris près du milieu de la calotte glaciaire où la fonte en surface est généralement minime. Plus important encore, la formation de la couche de fonte a modifié le comportement de la calotte glaciaire en réduisant sa capacité à stocker l'eau de fonte future. La recherche apparaît dans Communication Nature 20 avril.

"Quand vous avez ces extrêmes, années de fonte uniques, cela ne fait pas qu'ajouter à la contribution du Groenland à l'élévation du niveau de la mer cette année-là, cela crée également ces changements structurels persistants dans la calotte glaciaire elle-même, " a déclaré l'auteur principal de l'étude Riley Culberg, un doctorat étudiant en génie électrique. "Cette image à l'échelle continentale nous aide à comprendre quel type de fonte et de neige a permis à cette couche de se former."

La saison de fonte de 2012 a été causée par des températures exceptionnellement chaudes exacerbées par une pression atmosphérique élevée au-dessus du Groenland, un événement extrême qui peut avoir été causé ou intensifié par le changement climatique. La calotte glaciaire du Groenland a connu cinq saisons de fonte record depuis 2000, la plus récente ayant eu lieu en 2019.

« Normalement, nous dirions que la calotte glaciaire ne ferait qu’ignorer le temps – les calottes glaciaires ont tendance à être grandes, calmer, choses lentes, " a déclaré l'auteur principal Dustin Schroeder, professeur adjoint de géophysique à la Stanford's School of Earth, Sciences de l'énergie et de l'environnement (Stanford Earth). "C'est vraiment l'un des premiers cas où l'on peut dire, terriblement, à certains égards, ces lents, Les calottes glaciaires calmes se soucient beaucoup d'un seul événement extrême au cours d'une année particulièrement chaude."

Scénarios changeants

Données radar aéroportées, une extension majeure aux observations de terrain mono-site sur les pôles glacés, est généralement utilisé pour étudier le fond de la calotte glaciaire. Mais en repoussant les limites techniques et informatiques grâce à une modélisation avancée, l'équipe a pu réanalyser les données radar collectées par les vols de l'opération IceBridge de la NASA de 2012 à 2017 pour interpréter la fonte près de la surface de la calotte glaciaire, à une profondeur allant jusqu'à environ 50 pieds.

« Une fois ces défis surmontés, Tout à coup, nous avons commencé à voir des couches de glace d'eau de fonte près de la surface de la calotte glaciaire, " a déclaré Schroeder. " Il s'avère que nous avons établi des records que, en tant que communauté, nous n'avions pas pleinement réalisé que nous faisions. "

La fonte des calottes glaciaires et des glaciers sont les principaux contributeurs à l'élévation du niveau de la mer et les éléments les plus complexes à incorporer dans les projections des modèles climatiques. Les régions de la calotte glaciaire qui n'ont pas connu de fonte extrême peuvent stocker de l'eau de fonte dans les 150 pieds supérieurs, l'empêchant ainsi de se jeter dans l'océan. Une couche de fonte comme celle de 2012 peut réduire la capacité de stockage à environ 15 pieds dans certaines parties de la calotte glaciaire du Groenland, selon la recherche.

Le type de fonte suivie d'un gel rapide connu en 2012 peut être comparé aux conditions hivernales dans une grande partie du monde :la neige tombe au sol, quelques jours chauds le font fondre un peu, puis quand il gèle à nouveau, cela crée de la glace glissante, du genre sur laquelle personne ne voudrait conduire.

« L'événement de fonte de 2012 a un impact sur la façon dont la calotte glaciaire réagit à la fonte en surface, même maintenant, ", a déclaré Culberg. "Ces changements structurels signifient que la façon dont la calotte glaciaire réagit à la fonte de la surface va être impactée à plus long terme."

À long terme, l'eau de fonte qui ne peut plus être stockée dans la partie supérieure de la calotte glaciaire peut s'écouler vers le lit de glace, créant des conditions glissantes qui accélèrent la glace et envoient des morceaux dans l'océan, l'élévation du niveau de la mer plus rapidement.

Motifs polaires

Le Groenland connaît actuellement des changements beaucoup plus rapides que son homologue du pôle Sud. Mais les leçons du Groenland peuvent être appliquées à l'Antarctique lorsque les saisons changent, dit Schroeder.

« Je pense que maintenant, il ne fait aucun doute que lorsque vous essayez de vous projeter dans le futur, un réchauffement de l'Antarctique aura tous ces processus, " a déclaré Schroeder. " Si nous n'utilisons pas le Groenland maintenant pour mieux comprendre ce genre de choses, notre capacité à comprendre comment un monde plus chaud sera n'est pas une proposition prometteuse."