La fonte des glaciers et des calottes glaciaires polaires sont parmi les principales sources d'élévation du niveau de la mer, pourtant jusqu'à maintenant, l'eau sous eux est restée cachée du radar aéroporté à pénétration de glace.

Avec la détection des eaux souterraines sous le glacier Hiawatha au Groenland, les chercheurs ont ouvert la possibilité que l'eau puisse être identifiée sous d'autres glaciers depuis l'air à l'échelle continentale et aider à améliorer les projections d'élévation du niveau de la mer. La présence d'eau sous les calottes glaciaires est un élément critique actuellement absent des scénarios de fonte glaciaire qui peut avoir un impact considérable sur la rapidité avec laquelle la mer monte - par exemple, en permettant à de gros morceaux de glace de vêler des glaciers au lieu de rester intacts et de fondre lentement. Les résultats, Publié dans Lettres de recherche géophysique 20 mai pourrait augmenter considérablement l'ampleur et la qualité des informations sur les eaux souterraines circulant à travers les pôles de la Terre, historiquement limité à des relevés au sol sur de petites distances.

"Si nous pouvions potentiellement cartographier l'eau sous la glace d'autres glaciers à l'aide d'un radar aérien, ça change la donne, " a déclaré l'auteur principal de l'étude Dustin Schroeder, professeur adjoint de géophysique à la Stanford's School of Earth, Sciences de l'énergie et de l'environnement (Stanford Earth).

Les données ont été collectées en 2016 dans le cadre de l'opération IceBridge de la NASA à l'aide d'un système radar à large bande passante, une technique plus récente qui n'a commencé à être utilisée dans les enquêtes qu'au cours des dernières années. L'augmentation de la gamme de fréquences radio utilisées pour la détection a permis aux auteurs de l'étude de séparer deux échos radar - du fond de la calotte glaciaire et de la nappe phréatique - qui auraient été brouillés par d'autres systèmes. Alors que l'équipe soupçonnait l'existence d'eau souterraine sous le glacier, il était encore surprenant de voir leur intuition se confirmer dans les analyses.

"Quand vous voyez ces anomalies, la plupart du temps, ils ne marchent pas, " a déclaré l'auteur principal de l'étude Jonathan Bessette, un étudiant diplômé du Massachusetts Institute of Technology qui a mené la recherche en tant que étudiant de premier cycle de SUNY Buffalo dans le cadre du programme de recherche d'été de premier cycle en géosciences et ingénierie de Stanford (SURGE).

Sur la base du signal radar, l'équipe d'étude a construit deux modèles possibles pour décrire la géologie du glacier Hiawatha :une terre gelée avec de la glace dégelée en dessous ou une roche poreuse qui permet le drainage, comme lorsque l'eau coule au fond d'un vase rempli de billes. Ces hypothèses ont des implications différentes sur la façon dont le glacier Hiawatha peut réagir au réchauffement climatique.

Les systèmes d'eaux souterraines peuvent jouer un rôle plus important que ce que les chercheurs modélisent actuellement dans les calottes glaciaires pour les projections d'élévation du niveau de la mer, selon Schroeder. Les chercheurs espèrent que leurs découvertes susciteront une enquête plus approfondie sur la possibilité d'une détection supplémentaire des eaux souterraines à l'aide d'un radar aéroporté, qui pourrait potentiellement être déployé à grande échelle pour collecter des centaines de kilomètres de données par jour.

"Ce que la société attend de nous, ce sont des prédictions du niveau de la mer - pas seulement maintenant, mais dans des futurs avec différents scénarios d'émission de gaz à effet de serre et différents scénarios de réchauffement - et il n'est pas pratique d'enquêter sur un continent entier avec de petites équipes au sol, " a déclaré Schroeder. " Les eaux souterraines sont un acteur important, et nous devons effectuer des relevés à l'échelle continentale afin de pouvoir faire des projections à l'échelle continentale. »