Avant de développer ce modèle, l'équipe s'est rendue en Antarctique pour effectuer des mesures de température et de salinité de l'eau et de la glace. Leur nouveau modèle montre qu'un courant océanique étroit souvent négligé le long de la côte antarctique peut jouer un rôle important dans la façon dont la chaleur est piégée sous les plates-formes de glace, les faisant fondre par le bas. Crédit :Andy Thompson
Un nouveau modèle développé par les chercheurs de Caltech et du JPL suggère que les plates-formes de glace de l'Antarctique pourraient fondre à un rythme accéléré, ce qui pourrait éventuellement contribuer à une élévation plus rapide du niveau de la mer. Le modèle tient compte d'un courant océanique étroit souvent négligé le long de la côte antarctique et simule la vitesse à laquelle l'eau douce qui coule, fondue des plates-formes de glace, peut piéger l'eau océanique dense et chaude à la base de la glace, la faisant se réchauffer et fondre encore plus.
L'étude a été menée dans le laboratoire d'Andy Thompson, professeur de sciences et d'ingénierie de l'environnement, et paraît dans la revue Science Advances le 12 août.
Les plates-formes de glace sont des affleurements de la calotte glaciaire de l'Antarctique, trouvées là où la glace s'avance de la terre et flotte au-dessus de l'océan. Les plates-formes, qui mesurent chacune plusieurs centaines de mètres d'épaisseur, agissent comme un tampon protecteur pour la glace continentale, empêchant toute la calotte glaciaire de se jeter dans l'océan (ce qui augmenterait considérablement le niveau mondial de la mer). Cependant, le réchauffement de l'atmosphère et des océans causé par le changement climatique augmente la vitesse à laquelle ces plates-formes de glace fondent, menaçant leur capacité à retenir le flux de la calotte glaciaire dans l'océan.
« Si ce mécanisme que nous étudions est actif dans le monde réel, cela peut signifier que les taux de fonte de la banquise sont de 20 à 40 % supérieurs aux prévisions des modèles climatiques mondiaux, qui ne peuvent généralement pas simuler ces forts courants près de la côte antarctique. ", dit Thompson.
Dans cette étude, dirigée par le chercheur principal Mar Flexas, les chercheurs se sont concentrés sur une zone de l'Antarctique :la péninsule antarctique occidentale (WAP). L'Antarctique a à peu près la forme d'un disque, sauf là où le WAP dépasse des latitudes polaires élevées et dans des latitudes plus basses et plus chaudes. C'est ici que l'Antarctique connaît les changements les plus spectaculaires dus au changement climatique. L'équipe a déjà déployé des véhicules autonomes dans cette région, et les scientifiques ont utilisé les données d'éléphants de mer instrumentés pour mesurer la température et la salinité de l'eau et de la glace.
Des chercheurs se rendent en Antarctique pour mesurer la température et la salinité des océans. Crédit :Andy Thompson
Le modèle de l'équipe prend en compte l'étroit courant côtier antarctique qui tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de l'ensemble du continent antarctique, un courant que de nombreux modèles climatiques n'incluent pas car il est si petit.
"Les grands modèles climatiques mondiaux n'incluent pas ce courant côtier, car il est très étroit - seulement environ 20 kilomètres de large, alors que la plupart des modèles climatiques ne capturent que des courants de 100 kilomètres ou plus", explique Flexas. "Il est donc possible que ces modèles ne représentent pas très précisément les futurs taux de fusion."
Le modèle illustre comment l'eau douce qui fond de la glace au WAP est transportée par le courant côtier et transportée à travers le continent. L'eau douce moins dense se déplace rapidement près de la surface de l'océan et emprisonne l'eau salée de l'océan relativement chaude contre le dessous des plates-formes de glace. Cela provoque alors la fonte des plates-formes de glace par le bas. De cette façon, l'augmentation des eaux de fonte au WAP peut propager le réchauffement climatique via le courant côtier, qui à son tour peut également accélérer la fonte même sur les plates-formes de glace de l'Antarctique occidental à des milliers de kilomètres de la péninsule. Ce mécanisme de réchauffement à distance peut expliquer en partie pourquoi la perte de volume des plates-formes de glace de l'Antarctique occidental s'est accélérée au cours des dernières décennies.
Une banquise au loin alors que des chercheurs mesurent la température et la salinité au large des côtes de l'Antarctique. Crédit :Andy Thompson
"Il y a des aspects du système climatique que nous découvrons encore", dit Thompson. "Au fur et à mesure que nous progressons dans notre capacité à modéliser les interactions entre l'océan, les plates-formes de glace et l'atmosphère, nous sommes en mesure de faire des prévisions plus précises avec de meilleures contraintes sur l'incertitude. Nous devrons peut-être revoir certaines des prévisions du niveau de la mer. augmenter au cours des prochaines décennies ou du prochain siècle - c'est un travail que nous ferons à l'avenir."
L'article s'intitule "Le réchauffement de la péninsule antarctique déclenche des taux de fonte basaux accrus dans tout l'Antarctique occidental". En plus de Flexas et Thompson, les coauteurs supplémentaires sont Michael Schodlok et Hong Zhang du JPL, et Kevin Speer de la Florida State University. Les plates-formes de glace empêchent les glaciers de l'Antarctique d'augmenter le niveau de la mer, mais ils s'effondrent
