Des études récentes révèlent une perte de glace antarctique jusque-là inconnue

Le front de 200 pieds de haut (60 mètres de haut) de la plate-forme de glace de Getz en Antarctique est marqué de fissures où les icebergs sont susceptibles de se détacher ou de vêler sur cette photo de 2016. La première estimation du vêlage de l'Antarctique a révélé que depuis 1997, les plates-formes de glace ont perdu autant de glace à cause du vêlage que de la fonte. Crédit :NASA/GSFC/OIB

De nouvelles recherches sur l'Antarctique, y compris la première carte du vêlage d'icebergs, doublent les estimations précédentes de la perte des plates-formes de glace et détaillent l'évolution du continent.

La plus grande incertitude dans les prévisions de l'élévation du niveau de la mer à l'échelle mondiale est de savoir comment la perte de glace de l'Antarctique s'accélérera à mesure que le climat se réchauffe. Deux études publiées le 10 août et dirigées par des chercheurs du Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud révèlent de nouvelles données inattendues sur la façon dont la calotte glaciaire de l'Antarctique a perdu de la masse au cours des dernières décennies.

Une étude, publiée dans la revue Nature , cartographie comment le vêlage d'icebergs - la rupture de la glace d'un front glaciaire - a modifié le littoral antarctique au cours des 25 dernières années. Les chercheurs ont découvert que le bord de la calotte glaciaire perdait des icebergs plus rapidement que la glace ne pouvait être remplacée. Cette découverte surprenante double les estimations précédentes de la perte de glace des plates-formes de glace flottantes de l'Antarctique depuis 1997, passant de 6 000 milliards à 12 000 milliards de tonnes métriques. La perte de glace due au vêlage a affaibli les plates-formes de glace et permis aux glaciers de l'Antarctique de s'écouler plus rapidement vers l'océan, accélérant le taux d'élévation du niveau de la mer à l'échelle mondiale.

L'autre étude, publiée dans Earth System Science Data , montre avec des détails sans précédent comment l'amincissement de la glace antarctique à mesure que l'eau de l'océan fond, s'est propagé des bords extérieurs du continent vers son intérieur, doublant presque dans les parties occidentales de la calotte glaciaire au cours de la dernière décennie. Combinés, les rapports complémentaires donnent la vue la plus complète à ce jour sur l'évolution du continent gelé.

Vêlage d'iceberg

"L'Antarctique s'effondre sur ses bords", déclare le scientifique du JPL Chad Greene, auteur principal de l'étude sur le vêlage. "Et lorsque les plates-formes de glace diminuent et s'affaiblissent, les glaciers massifs du continent ont tendance à accélérer et à augmenter le taux d'élévation du niveau de la mer."

La plupart des glaciers de l'Antarctique se jettent dans l'océan, où ils se terminent par des plates-formes de glace flottantes pouvant atteindre 3 kilomètres d'épaisseur et 800 kilomètres de diamètre. Les plates-formes de glace agissent comme des contreforts aux glaciers, empêchant la glace de simplement glisser dans l'océan. Lorsque les plateformes de glace sont stables, elles ont un cycle naturel de vêlage et de reconstitution qui maintient leur taille assez constante sur le long terme.

Les changements d'altitude de la calotte glaciaire de l'Antarctique de 1985 à 2021 sont indiqués. La hauteur de la glace diminue (rouge) à mesure que la calotte glaciaire fond au contact de l'eau de mer; il monte (bleu) là où l'accumulation dépasse la fusion. Les plates-formes de glace sont représentées en gris. Les missions qui ont fourni des données sont listées en bas. Crédit :NASA/JPL-Caltech

Mais au cours des dernières décennies, le réchauffement de l'océan a déstabilisé les plates-formes de glace de l'Antarctique en les faisant fondre par le bas, les rendant plus minces et plus faibles. Les altimètres satellitaires mesurent le processus d'amincissement en enregistrant la hauteur changeante de la glace, mais jusqu'à cette étude, il n'y a pas eu d'évaluation complète de la façon dont le changement climatique pourrait affecter la mise bas sur le continent.

C'est en partie parce que l'imagerie satellite a été difficile à interpréter. "Par exemple", a déclaré Greene, "vous pouvez imaginer regarder une image satellite et essayer de comprendre la différence entre un iceberg blanc, une banquise blanche, une banquise blanche et même un nuage blanc. Cela a toujours été une tâche difficile. Mais nous avons maintenant suffisamment de données provenant de plusieurs capteurs satellites pour avoir une image claire de l'évolution du littoral de l'Antarctique ces dernières années."

Pour la nouvelle étude, Greene et ses co-auteurs ont synthétisé l'imagerie satellite du continent dans le visible, l'infrarouge thermique (chaleur) et les longueurs d'onde radar depuis 1997. Combinant ces mesures avec une compréhension de l'écoulement des glaces acquise grâce à un projet de cartographie des glaciers en cours de la NASA , ils ont cartographié les bords des plates-formes de glace sur environ 30 000 miles linéaires (50 000 kilomètres) de la côte antarctique.

Les pertes dues au vêlage ont tellement dépassé la croissance naturelle de la banquise que les chercheurs pensent qu'il est peu probable que l'Antarctique puisse retrouver son étendue d'avant 2000 d'ici la fin de ce siècle. En fait, les résultats suggèrent que des pertes plus importantes peuvent être attendues :les plus grandes plates-formes de glace de l'Antarctique semblent toutes se diriger vers des vêlages majeurs au cours des 10 à 20 prochaines années.

Cartographie de 36 ans de perte de glace

Dans l'étude complémentaire, les scientifiques du JPL ont combiné près de 3 milliards de points de données provenant de sept instruments altimétriques spatiaux pour produire le plus long ensemble de données continues sur l'évolution de la hauteur de la calotte glaciaire - un indicateur de la perte de glace - dès 1985. Ils ont utilisé un radar et des mesures laser de l'élévation de la glace, précises au centimètre près, pour produire les cartes mensuelles de changement de la plus haute résolution jamais réalisées sur la perte de glace.

Les détails inégalés du nouveau record révèlent comment les tendances à long terme et les conditions météorologiques annuelles affectent la glace. Il montre même la montée et la chute de la calotte glaciaire alors que les lacs sous-glaciaires se remplissent et se vident régulièrement à des kilomètres sous la surface. "Des changements subtils comme ceux-ci, associés à une meilleure compréhension des tendances à long terme de cet ensemble de données, aideront les chercheurs à comprendre les processus qui influencent la perte de glace, conduisant à de meilleures estimations futures de l'élévation du niveau de la mer", a déclaré Johan Nilsson du JPL, auteur principal. de l'étude.

La synthèse et l'analyse des archives massives de mesures en un seul ensemble de données haute résolution ont nécessité des années de travail et des milliers d'heures de calcul sur les serveurs de la NASA. Nilsson dit que cela en valait la peine :"Condenser les données en quelque chose de plus largement utile peut nous rapprocher des grandes percées dont nous avons besoin pour mieux comprendre notre planète et nous aider à nous préparer aux impacts futurs du changement climatique." + Explorer plus loin