Le mélange de glace, une combinaison de fragments de banquise, de neige soufflée par le vent et d’eau de mer gelée, peut agir comme une colle pour fusionner de grandes failles dans la glace flottante en Antarctique. Des chercheurs de l’UCI et de la NASA JPL ont découvert qu’un amincissement de la substance au fil du temps peut provoquer l’ouverture de failles, entraînant le vêlage de gros icebergs. Crédit : Beck / NASA Opération IceBridge
L’amincissement de la neige fondante qui guérit les fissures est identifié comme une cause majeure des événements de vêlage des icebergs.
Des glaciologues de l’Université de Californie, Irvine et NasaLe Jet Propulsion Laboratory a examiné la dynamique sous-jacente au vêlage de l’iceberg A68 de la taille du Delaware sur la plate-forme de glace Larsen C de l’Antarctique en juillet 2017, trouvant la cause probable d’un amincissement du mélange de glace, une concoction de neige fondue, de débris d’iceberg et l’eau de mer gelée qui fonctionne normalement pour guérir les failles.
Dans un article publié le 27 septembre 2021 dans Actes de l’Académie nationale des sciences, les chercheurs rapportent que leurs études de modélisation ont montré que l’amincissement du mélange était un facteur majeur de l’effondrement de la banquise. La circulation de l’eau de l’océan sous les plateaux de glace et le réchauffement radiatif d’en haut, disent-ils, détériorent progressivement le mélange de glace au cours des décennies.
Comme on pense que les plates-formes de glace renforcent et empêchent les glaciers terrestres de se jeter plus rapidement dans l’océan, ces nouvelles connaissances sur la dynamique des rifts mettent en lumière un lien auparavant sous-estimé entre le changement climatique et la stabilité de la plate-forme glaciaire.
“L’amincissement du mélange de glace qui colle ensemble de grands segments de plates-formes de glace flottantes est une autre façon dont le changement climatique peut provoquer un retrait rapide des plates-formes de glace de l’Antarctique”, a déclaré le co-auteur Eric Rignot, professeur UCI de science du système terrestre. “Dans cet esprit, nous devrons peut-être repenser nos estimations sur le moment et l’étendue de l’élévation du niveau de la mer due à la perte de glace polaire – c’est-à-dire qu’elle pourrait survenir plus tôt et avec un bang plus important que prévu.”
À l’aide du modèle de système de calotte glaciaire et de niveau de la mer de la NASA, des observations de la mission Operation IceBridge de l’agence et des données de la NASA et de satellites européens, les chercheurs ont évalué des centaines de failles dans la banquise Larsen C pour déterminer celles qui étaient les plus vulnérables à la rupture. Ils ont sélectionné 11 fissures de haut en bas pour une étude approfondie, modélisant pour voir lequel des trois scénarios les rendait les plus susceptibles de se briser : si la banquise s’amincit à cause de la fonte, si le mélange de glace s’amincit ou si à la fois la glace étagère et le mélange aminci.
“Beaucoup de gens pensaient intuitivement:” Si vous amincissez la banquise, vous allez la rendre beaucoup plus fragile et elle va se briser “”, a déclaré l’auteur principal Eric Larour, NASA JPL chercheur et responsable de groupe.
Au lieu de cela, le modèle a montré qu’une plate-forme de glace qui s’amincit sans aucun changement dans le mélange a réussi à guérir les failles, avec des taux d’élargissement annuels moyens tombant de 79 à 22 mètres (259 à 72 pieds). L’amincissement de la banquise et du mélange a également ralenti l’élargissement du rift, mais dans une moindre mesure. Mais en modélisant uniquement l’amincissement du mélange, les scientifiques ont constaté un élargissement des failles d’un taux annuel moyen de 76 à 112 mètres (249 à 367 pieds).
La différence, a expliqué Larour, reflète les différentes natures des substances.
“Le mélange est plus fin que la glace pour commencer”, a-t-il déclaré. “Lorsque le mélange n’a que 10 ou 15 mètres d’épaisseur, il s’apparente à de l’eau, et les failles de la banquise se libèrent et commencent à se fissurer.”
Même en hiver, l’eau plus chaude de l’océan peut atteindre le mélange par le bas, car les failles s’étendent sur toute la profondeur d’une plate-forme de glace.
“La théorie dominante derrière l’augmentation des grands vêlages d’icebergs dans la péninsule Antarctique a été l’hydrofracture, dans laquelle les bassins de fonte à la surface permettent à l’eau de s’infiltrer à travers les fissures de la banquise, qui se dilatent lorsque l’eau gèle à nouveau”, a déclaré Rignot. , qui est également chercheur scientifique principal au JPL de la NASA. “Mais cette théorie n’explique pas comment l’iceberg A68 pourrait se détacher de la banquise Larsen C au beau milieu de l’hiver antarctique alors qu’il n’y avait pas de bassins de fonte.”
Il a déclaré que lui et d’autres membres de la communauté des études sur la cryosphère ont été témoins de l’effondrement de la banquise sur la péninsule antarctique, à la suite d’un recul qui a commencé il y a des décennies.
“Nous avons enfin commencé à chercher une explication sur les raisons pour lesquelles ces plates-formes de glace ont commencé à se retirer et à entrer dans ces configurations qui sont devenues instables des décennies avant que l’hydrofracturation ne puisse agir sur elles”, a déclaré Rignot. “Bien que l’amincissement du mélange de glace ne soit pas le seul processus qui pourrait l’expliquer, il suffit à expliquer la détérioration que nous avons observée.”
Référence : “Physical processors control the rifting of Larsen C Ice Shelf, Antarctica, before the vêlage of iceberg A68” par E. Larour, E. Rignot, M. Poinelli et B. Scheuchl, 27 septembre 2021, Actes de l’Académie nationale des sciences.
DOI : 10.1073/pnas.2105080118
Bernd Scheuchl, scientifique associé du projet UCI en science du système Terre, et Mattia Poinelli, docteur en sciences, ont rejoint Rignot et Larour sur ce projet financé par la NASA. candidat en géosciences et télédétection à l’Université de technologie de Delft aux Pays-Bas.