04/09/2022. Réchauffement climatique et hausse de l’océan antarctique

L’Antarctique est un continent à part entière situé dans l’hémisphère Sud et recouvert d’une calotte glaciaire à près de 98 %. On y trouve sous la glace des montagnes pouvant culminer jusqu’à 4 900 mètres d’altitude, la hauteur du Mont Blanc.. L’épaisseur de cette glace peut dans certaines régions dépasser 1,6 km

Aujourd’hui, avec le réchauffement climatique une partie de cette glace risquera de fondre. Ceci entraînera une hausse substantielle du niveau des mers, aussi bien dans l’hémisphère sud qu’à terme et dans une moindre mesure dans l’hémisphère nord. Cependant la fonte du glacier antarctique sera un phénomène beaucoup plus complexe que la fonte de l’Arctique.

Une étude publiée dans la revue Science, référencée ci-dessous, relate la mise au jour d’un gigantesque réservoir d’eau souterrain sous la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental. Une découverte qui pourrait bouleverser l’estimation des conséquences du changement climatique. Une équipe scientifique américaine s’est intéressée au sous-sol de l’Antarctique occidental. En profondeur, prise entre la roche mère et la glace mouvante, une couche de sédiments très anciens renfermerait d’importante quantités d’eau salée.

Les auteurs de l’étude expliquent que les sédiments qu’ils ont détecté auraient été formés lorsque des boues et des sables océaniques se sont retrouvés saturés d’eau de mer, il y a plusieurs milliers d’années (5000-7000 ans environ), à une période où la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental était beaucoup moins étendue qu’aujourd’hui.

Selon les chercheurs, si l’on pouvait extraire toute cette eau et la rassembler à la surface, le niveau des mers augmenterait d’environ 600 mètres.

Pour eux, de telles réserves d’eau dans les sédiments ne seraient pas présentes uniquement dans leur zone d’étude, mais également à d’autres endroits sous la calotte Antarctique. Ce qui aurait, le cas échéant, des implications majeures pour les modèles qui servent à anticiper les effets du réchauffement climatique.

Ces réservoirs souterrains auraient en effet le potentiel de modifier l’écoulement de la glace en surface : si les sédiments absorbent l’eau douce qui serpente entre les blocs de glace au-dessus d’eux, ils empêchent celle-ci de s’accumuler à l’interface, freinant ainsi le glissement des blocs. Mais si en revanche la calotte glaciaire s’affine, alors, la pression exercée sur les sédiments diminue. Ces derniers peuvent par conséquent relâcher l’eau qu’ils contiennent, favorisant le glissement des glaces et la vitesse de leur fonte.

L’équipe compte désormais mener une étude similaire mais cette fois-ci, au niveau du glacier Thwaites. De la taille de la Grande-Bretagne ou de la Floride, ce glacier fait l’objet d’une surveillance accrue de la part de chercheurs américains et britanniques, en raison de sa vitesse de fonte – qui a doublé au cours des 30 dernières années – laissant craindre une contribution significative à la hausse du niveau de la mer et à la montée des eaux sur les côtes.

Référence

SCIENCE VOL. 376, NO. 659 3
A DYNAMIC SALINE GROUNDWATER SYSTEM MAPPED BENEATH AN ANTARCTIC ICE STREAM

Shallow, dynamic subglacial water systems provide lubrication that facilitates the movement of overlying ice. But are these thin layers the whole story? Gustafson et al. show that the subglacial sediments beneath Whillans Ice Stream in West Antarctica are saturated with a mixture of fossil seawater and freshwater from the glacier (see the Perspective by Chu). This groundwater, extending downward for more than a kilometer, contains more than 10 times as much fluid volume as the shallow hydrologic system above and actively exchanges with it. Therefore, it has the potential to modulate ice streaming and subglacial biogeochemical reactions.

Abstract

Antarctica’s fast-flowing ice streams drain the ice sheet, with their velocity modulated by subglacial water systems. Current knowledge of these water systems is limited to the shallow portions near the ice-bed interface, but hypothesized deeper groundwater could also influence ice streaming. Here, we use magnetotelluric and passive seismic data from Whillans Ice Stream, West Antarctica, to provide the first observations of deep sub–ice stream groundwater. Our data reveal a volume of groundwater within a >1-kilometer-thick sedimentary basin that is more than an order of magnitude larger than the known subglacial system. A vertical salinity gradient indicates exchange between paleo seawater at depth and contemporary basal meltwater above. Our results provide new constraints for subglacial water systems that affect ice streaming and subglacial biogeochemical processes.

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