La NASA a découvert un nouveau mode de fonte des glaces au Groenland

Article publié le 16 juin 2017
Article publié le 16 juin 2017

Attention cet article n'est paru dans aucun groupe du magazine et n'a donc fait l'objet d'aucune relecture.

Un nouveau rapport sur la fonte des glaces vient d'être publié

par la NASA - https://climate.nasa.gov/news/2591/nasa-discovers-a-new-mode-of-ice-loss-in-greenland/

NASA's Earth Science News Team

Le glacier Rink, situé sur la côte ouest du Groenland et au centre duquel s'est formé un lac d'eau fondue. Credit: NASA/OIB› Agrandir l'image 

Une nouvelle étude de la NASA révèle que, durant les étés de 2010 et 2012, les plus chauds jamais enregistrés au Groenland, le glacier Rink, situé sur la côte ouest du pays, n'a pas seulement fondu plus vite que d'ordinaire. La glace s'est, en effet, écoulée à l'intérieur du glacier sous forme d'une vague gigantesque, à l'image d'un freezer de réfrigérateur qui serait projeté hors de son compartiment sous l'effet de la chaleur. Ce phénomène a duré quatre mois, et pendant au moins les quatre mois suivants la glace du haut a continué à couler pour remplacer la masse manquante.

Ce long processus de perte de masse, appelé "vague solitaire", est une nouvelle découverte qui risque d'augmenter le potentiel de fonte des glaces au Groenland alors même que le climat continue à se réchauffer, avec des implications futures sur l'élévation du niveau des mers.

L'étude réalisée par trois scientifiques du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, basé à Pasadena en Californie, a été la première à révéler avec précision la perte de masse d'un glacier provoquée par la fonte de glace grâce à l'utilisation du déplacement horizontal d'un capteur GPS. Pour ce faire, ils ont utilisé les données enregistrées par un seul capteur du réseau GPS du Groenland (G-NET), installé sur la côte rocheuse jouxtant le glacier Rink. Ces recherches ont fait l'objet d'un article publié sur le site de la revue Geophysical Research Letters.

Rink est l'un des principaux glaciers émissaires du Groenland. Au début des années 2000, il charriait environ 11 milliards de tonnes (11 gigatonnes) de glace par an jusqu'à l'océan - soit environ l'équivalent de 30 000 Empire State Buildings. Cependant, au cours de l'été particulièrement chaud de l'année 2012, il a perdu 6,7 gigatonnes de masse supplémentaires sous forme d'une vague solitaire. Les processus de fonte précédemment observés ne permettent pas d'expliquer une telle perte de masse.

La vague s'est propagée dans le glacier flottant de juin à septembre à une vitesse d'environ 4 kilomètres par mois pendant les trois premiers mois, accélérant jusqu'à 12 km en septembre. La masse en mouvement était de 1,7 gigatonne par mois, avec des variations d'environ plus ou moins une demi-gigatonne. Normalement, le glacier Rink se déplace à une vitesse de quelques kilomètres par an.

L'onde n'a pu être détectée par les méthodes habituelles d'observation de la fonte des glaces au Groenland, telles que la mesure de l'amincissement des glaciers par des radars aériens. "En fait, on pourrait rester sur place sans rien percevoir de cette onde," affirme le scientifique du JPL Eric Larour, un des coauteurs de cette nouvelle étude. "On ne verrait aucune fissure ni le moindre indice en surface."

Les chercheurs ont repéré le même type de phénomène dans les données GPS de 2010, le deuxième été le plus chaud qu'a connu le Groenland. Bien qu'ils n'aient pas quantifié la taille et la vitesse exactes de la vague de 2010, les modèles de mouvement fournis par les données GPS indiquent qu'elle devait être plus petite que celle de 2012 mais qu'elle se déplaçait à une vitesse similaire.

"Nous savons avec certitude que le mécanisme déclencheur a été la fonte de la surface, mais nous ne comprenons pas totalement l'ensemble complexe des processus qui génèrent ces vagues solitaires," selon le scientifique de JPL Surendra Adhikari, qui a dirigé les recherches.

Pendant les deux étés où se sont formées ces vagues solitaires, la glace et le manteau neigeux qui recouvrent l'immense bassin situé dans les terres en amont du glacier Rink ont retenu plus d'eau que jamais. En 2012, plus de 95 pour cent de la neige et de la glace en surface ont fondu. L'eau fondue peut créer des lacs et des rivières temporaires qui charrient rapidement la glace jusqu'à l'océan. "L'eau en amont a sans doute dû créer de nouveaux chenaux de drainage," explique le coauteur Erik Ivins de JPL. "Mais ce processus était sans doute lent et inefficace." Dès lors que l'eau a formé des voies à la base du glacier, la perte de masse s'est accélérée.

Les scientifiques émettent l'hypothèse qu'une combinaison de processus déjà identifiés a permis de faire bouger la masse aussi rapidement. L'énorme volume d'eau a lubrifié la base du glacier, ce qui l'a rendu capable de se déplacer plus rapidement, et a érodé les marges latérales où le glacier flottant entre en contact avec la roche ou la glace immobile. Ces changements ont provoqué un écoulement si rapide que la glace qui se trouvait à l'intérieur s'est retrouvée emprisonnée.

Le glacier a gagné en masse d'octobre à janvier tandis que la glace continuait à descendre pour remplacer la masse perdue. "Ce transport systématique de glace de l'automne jusqu'à la moitié de l'hiver n'avait pas été observé auparavant," souligne Adhikari.

"Une fonte intense telle que nous l'avons observée en 2010 et 2012 est sans précédent ; néanmoins, c'est le genre de phénomène auquel on peut s'attendre à l'avenir dans un climat qui se réchauffe," ajoute Ivins. "Nous observons un système en évolution."

Plus de 50 stations G-NET ont été installées sur la côte rocheuse du Groenland afin de suivre les changements qui se produisent sous la surface de la Terre. La mise en place de ce réseau est le fruit d'une collaboration entre la Fondation Nationale pour la Science des Etats-Unis et des partenaires internationaux du Danemark et du Luxembourg. Les chercheurs utilisent les déplacements verticaux de ces stations pour observer le soulèvement de la plaque tectonique nord-américaine consécutif à la fonte de la lourde couverture de glace formée pendant la dernière période glaciaire. Adhikari, Ivins et Larour ont été les premiers à explorer quantitativement l'idée que, dans des circonstances favorables, les déplacements horizontaux pouvaient révéler les changements que subit aussi la masse glaciaire.

"Ce qui rend notre travail passionnant, c'est que nous découvrons une technique d'observation nouvelle et fiable pour observer les processus de déplacement de la glace à l'échelle des saisons ou sur des périodes plus courtes," s'enthousiasme Adhikari. Les observations satellites dont on dispose aujourd'hui offrent une résolution temporelle ou spatiale insuffisante pour réaliser cela.

La maintenance des stations G-NET n'est pour le moment assurée par aucune agence. Les scientifiques du JPL ont pour la première fois repéré un comportement inhabituel du glacier Rink alors qu'ils cherchaient à déterminer s'il existait des raisons scientifiques à faire perdurer le réseau.

"Là, on peut dire qu'on en a trouvé une bonne," conclut Ivins.