Certains chercheurs ont récemment proposé la construction de structures artificielles – rideaux ou murs sous-marins – pour empêcher le réchauffement de l'océan d'atteindre les glaciers qui fondent le plus rapidement dans l'Antarctique occidental.

Si elles sont efficaces, ces interventions pourraient permettre d'économiser des milliards de dollars en impacts côtiers évités.

Mais on estime qu’une opération d’une telle envergure dans l’un des endroits les plus inaccessibles de la planète coûterait entre 50 et 100 milliards de dollars pour la construction et 1 milliard de dollars supplémentaires par an pour l’entretien. Cela pourrait également avoir des impacts négatifs sur le reste de la calotte glaciaire et la vie marine de l'océan Austral.

Notre nouvelle étude, publiée dans Communications Earth &Environment , évalue si ce type d'expériences en vaut la peine.

Nous explorons les conditions requises pour arrêter le retrait incontrôlé des glaces dans la baie d'Amundsen, le secteur de l'Antarctique occidental qui perd actuellement le plus de glace. Nous constatons que bloquer l'eau chaude de la baie pourrait ne pas suffire à empêcher l'élévation continue du niveau de la mer dans la région.

Enquête sur le sort de l'Antarctique occidental

L’avenir de la calotte glaciaire de l’Antarctique constitue la plus grande incertitude dans les projections de l’élévation mondiale du niveau de la mer au cours du siècle à venir. Au cours des 25 dernières années, la calotte glaciaire a déjà contribué à hauteur de 7,6 mm à l'élévation mondiale du niveau de la mer et le taux de perte de masse s'accélère.

Une grande partie de cette augmentation est due à un courant océanique chaud qui inonde les bassins profonds proches de certaines parties de l’Antarctique occidental. Il fait fondre les parties de la calotte glaciaire qui se jettent dans l'océan.

Cette eau chaude entraîne l’un des taux de fonte des plates-formes de glace les plus élevés observés sur le continent et entraîne un amincissement et un retrait rapide de la glace. Des recherches récentes suggèrent que ce retrait est désormais inévitable.

Les observations satellitaires ont montré un amincissement et un retrait importants des glaciers dans cette région. Certains scientifiques s'inquiètent du fait que ce secteur a déjà dépassé le seuil d'un retrait irréversible.

La baie de la mer d'Amundsen a été identifiée comme le secteur le plus vulnérable de la calotte glaciaire car les glaciers y reposent sur un substrat rocheux qui se trouve jusqu'à deux kilomètres sous le niveau de la mer. Pire encore, ce substrat rocheux s’incline vers l’intérieur des terres, vers le milieu du continent. Cela signifie qu'à mesure que la glace dans cette région recule, elle expose une glace de plus en plus épaisse à l'océan, provoquant une fonte, un amincissement et un retrait supplémentaires.

Nous savons depuis longtemps que les glaciers reposant sur un substrat rocheux qui s’approfondit à l’intérieur des terres pourraient subir un retrait incontrôlable, conduisant finalement à un effondrement quasi total de l’ensemble de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental. L’effondrement des principaux glaciers émissaires de cette zone entraînerait une élévation du niveau de la mer de plus d’un mètre. La perte de la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental dans son ensemble ferait monter le niveau de la mer de plus de trois mètres, suffisamment pour affecter de manière catastrophique les grandes villes du monde et déplacer des centaines de millions de personnes.

Réduire l'élévation future du niveau de la mer

À l'aide d'un modèle informatique de pointe pour simuler le comportement de la glace, nous avons étudié comment les glaciers de la baie de la mer d'Amundsen réagiraient à des scénarios futurs dans lesquels nous pourrions empêcher l'eau chaude d'atteindre la calotte glaciaire, en la stabilisant ainsi. ou même réduire les taux actuels de perte de glace.

Nous avons exploré près de 200 scénarios futurs différents de fonte. Dans ces expériences, nous avons d’abord permis aux plates-formes de glace flottantes de la région de s’amincir et de reculer comme elles le font actuellement. Ensuite, nous avons brusquement réduit la quantité de fonte pour voir si la glace pouvait ou non se rétablir.

Dans cet ensemble d’expériences, nous avons exploré non seulement différents niveaux de refroidissement, mais également différentes périodes initiales de fusion. Ensemble, ces simulations nous indiquent si la repousse de la région serait possible et, si oui, à quelle vitesse nous devrions commencer à réduire les taux de fusion pour permettre cette repousse.

Nos expériences montrent qu'abaisser la température de l'océan en bloquant l'eau chaude de la baie réduirait, comme prévu, la quantité maximale de glace perdue dans la région. Cela réduirait à son tour la contribution à l’élévation du niveau de la mer.

Cependant, réduire le taux de fonte des glaciers ne fait que ralentir le processus. Cela n'empêche pas le niveau de la mer de monter ni ne permet à la calotte glaciaire de repousser d'une manière qui remplace ce qui a déjà été perdu.

Ce que nous avons découvert, c’est que compenser ou inverser entièrement la contribution du niveau de la mer nécessiterait bien plus que le refroidissement des océans. Il faudrait également près de deux siècles de chutes de neige accrues pour reconstituer la masse de glace perdue.

Ces découvertes présentent une image sombre de l'avenir de l'Antarctique occidental.

Nos résultats suggèrent que même si ces propositions audacieuses de géo-ingénierie fonctionnent, il y aura toujours une perte de glace et une élévation mondiale du niveau de la mer pendant des décennies, voire des siècles, à venir. Cependant, le rythme auquel cela se poursuivra dépendra très probablement des réductions d'émissions que nous mettons en place dès maintenant.