Peu avant Jakobshavn Isbræ, un glacier de marée au Groenland, vêle d'énormes morceaux de glace dans l'océan, il y a un changement soudain dans la collection d'icebergs boueux flottant le long du terminus du glacier, selon un nouveau document dirigé par l'Institut coopératif de recherche en sciences de l'environnement (CIRES) à CU Boulder. L'oeuvre, Publié dans Géosciences de la nature , montre qu'une relaxation dans l'agrégat épais d'icebergs flottant à la frontière glacier-océan se produit jusqu'à une heure avant les vêlages. Cette découverte pourrait aider les scientifiques à mieux comprendre les futurs scénarios d'élévation du niveau de la mer et pourrait également les aider à prédire quand des épisodes majeurs de vêlage sont sur le point de se produire.

Pendant les mois d'hiver, les icebergs et la glace de mer s'accumulent dans le fjord devant Jakobshavn Isbræ, formant un bouchon gelé qui empêche le vêlage. Le glacier peut continuer à couler dans le fjord, intact, et avancer de dizaines de mètres chaque jour. Cette accumulation de matière glacée, que les scientifiques appellent mélange de glace, persiste jusqu'en été, mais sa structure en forme d'étagère perd de sa rigidité dans la chaleur relative, et il se comporte plutôt comme des icebergs individuels coincés dans le fjord. Jusqu'à maintenant, aucune étude n'a montré si ce type de mélange de glace de fin d'été peut influencer le vêlage des icebergs.

"Il suffit d'un peu de tension pour que le mélange s'étire ou se détend un peu, et donc ce n'est plus un embâcle, " a déclaré Ryan Cassotto, chercheur au Centre des sciences et d'observation de la Terre du CIRES et auteur principal de la nouvelle étude.

Pour comprendre ce qui se passait lors de ces vêlages, Cassotto et ses collègues ont emmené des interféromètres radar au sol au Groenland en 2012 et les ont installés dans le fjord proglaciaire de Jakobshavn Isbræ pour enregistrer les interactions des icebergs toutes les trois minutes. Ils ont découvert qu'entre les vêlages, les icebergs au sein du mélange de glace se sont déplacés ensemble, dévalant le fjord comme un seul, unité cohésive.

Mais le mouvement des icebergs individuels a changé juste avant chacun des 14 événements de vêlage qu'ils ont observés - au lieu de s'écouler comme un seul, unité cohérente, le mélange de glace s'est détendu et les icebergs ont commencé à se déplacer indépendamment les uns des autres.

"Quand le mélange de glace se détend, les icebergs individuels commencent à tourner, et quand ils commencent à tourner, le mélange perd sa structure, " dit Cassotto. " Et quand il perd sa structure, il perd sa capacité d'entraver le vêlage."

Pour comprendre ce qui arrivait aux icebergs dans le mélange glaciaire lors de ces événements, les chercheurs ont utilisé un modèle de dynamique des particules qui simule le mouvement d'icebergs individuels. Ils ont découvert que seule une petite expansion du mélange glaciaire vers le bas du fjord était nécessaire pour déclencher un mouvement indépendant des icebergs.

« En tant que porte d'accès à l'océan, le mélange de glace peut avoir un impact direct sur les prévisions futures d'élévation du niveau des phoques, " a déclaré Justin Burton, professeur agrégé de physique à l'Université Emory et co-auteur de l'article. "Nous avons fourni le meilleur, les données les plus précises jamais vues sur les processus menant aux vêlages majeurs. Cela nous aide à comprendre les forces qui déterminent la quantité de glace déversée dans l'océan, et à quelle vitesse cela se produit."

La cause exacte de ces changements n'est pas encore claire, mais des changements dans les marées océaniques, le rejet sous-glaciaire des eaux de fonte, et les vents peuvent aider à expliquer le relâchement soudain de l'épais agrégat d'icebergs repoussant contre le glacier.

Cette étude est la première à montrer qu'un mélange de glace en grande partie exempt de glace de mer peut contrôler le moment du vêlage, dit Cassotto. C'est également la première étude dans laquelle les chercheurs ont pu observer des changements d'échelle granulaire dans un matériau dans l'environnement naturel.

« La plupart des études sur les matériaux granulaires sont menées en laboratoire, " a déclaré Jason Amundson, professeur agrégé de géophysique à l'Université d'Alaska Sud-Est et co-auteur de l'article. "Ces observations démontrent que nous pouvons acquérir de nouvelles connaissances sur le comportement des matériaux granulaires en étudiant des packs denses d'icebergs, qui représentent certains des plus gros matériaux granulaires sur Terre" Les méthodes de cette étude pourraient être utilisées pour prédire la défaillance d'autres matériaux géophysiques, comme les coulées de débris ou les glissements de terrain.