Climat

Les plateformes de glace de la mer de Weddell menacées par les incursions d’eau chaude

L’épaisseur des plateformes de glace de l’Antarctique s’est réduite de 18% en 20 ans. Une région qui semblait jusqu’à présent épargnée pourrait s’avérer vulnérable à son tour : de nouvelles observations montrent que de l’eau chaude atteint en profondeur la grande plateforme de glace de Filchner, dans le sud de la mer de Weddell, en Antarctique.

Dans l’ouest de l’Antarctique, les plateformes glaciaires ont diminué depuis 1994 avec une forte accélération durant la dernière décennie. Les plateformes des mers d’Amundsen et de Bellingshausen, notamment, représentent la contribution la plus importante, avec une perte de glace en hausse de 70% sur la dernière décennieDe l’eau de mer chaude venue du large s’infiltre en continu dans les cavités sous les plateformes de glace des mers d’Amundsen et de Bellinghausen, à l’ouest de la péninsule antarctique, les faisant ainsi fondre par le bas.

De nouvelles observations publiées  dans Nature Communications montrent que l’eau chaude profonde atteint également la grande plateforme de glace de Filchner, à l’est de la péninsule, dans le sud de la mer de Weddell. Une région où l’on pensait que l’eau chaude ne parvenait pas encore à se frayer un chemin. Avec la plateforme de Ronne, l’ensemble forme la seconde plateforme la plus importante de tout l’Antarctique.

Carte des principales plateformes de glace de l'Antarctique (Filchner-Ronne en bleu). Source : NSIDC, Ted Scambos

Carte des principales plateformes de glace de l’Antarctique (Filchner-Ronne en bleu). Source : NSIDC, Ted Scambos

Cette plateforme de glace de Filchner, située à l’est de celle de Ronne, se trouve dans une partie froide de l’Antarctique, près de la fronrière est-ouest, où le rythme de fonte sous le plateau de glace est faible. La plateforme est nourrie par des glaciers de l’Antarctique de l’Est, faisant craindre que les glaciers de l’ouest ne soient pas les seuls vulnérables.

Les scientifiques savaient que des impulsions d’eau chaude profonde avaient eu lieu pendant l’été, mais l’eau chaude n’avait jamais été observée aussi loin au sud qu’au niveau de la plateforme de Filchner. D’après les auteurs de la nouvelle étude, les observations montrent que les intrusions d’eau chaude se poursuivent vers le sud pendant l’automne, allant beaucoup plus près du pôle que ce que l’on pensait précédemment.

Ceci n’est peut-être pas un phénomène nouveau mais il n’avait pas été observé auparavant. Le sud de la mer de Weddell est recouvert de glace de mer pendant l’hiver et les navires de recherche ne peuvent accéder à la zone que pendant le court été austral. Pendant cette brève période, on peut observer l’afflux d’eau chaude mais quand elle atteint la plateforme de glace quelques mois plus tard, les navires sont partis depuis longtemps.

En Janvier 2013 Elin Darelius a mené une campagne scientifique à bord d’un brise-glace britannique vers la plate-forme Filchner. Elle y a installé des instruments pour mesurer la température, la salinité et les courants dans l’eau juste au nord du plateau de glace. Un an plus tard, les instruments récupérés ont permis de délivrer de précieuses informations.

Les nouvelles observations expliquent aussi ce qui conduit l’écoulement vers le sud de l’eau chaude : elle est entraînée par le vent. Quand le vent souffle le long de la côte depuis l’est, il met en place un courant qui suit alors la topographie vers le sud et la plateforme de glace. D’après Elin Darelius, il existe un lien clair entre les courants que nous observons et le vent.

On peut voir ci-dessous les plateformes (en violet) de Ronne et Filchner, à l’est de la péninsule Antarctique (l’excroissance en haut à fauche de l’image).

Ecoulement de la glace en Antarctique. Source : NASA.

Ecoulement de la glace en Antarctique. Source : NASA.

Un groupe de chercheurs allemands avait précédemment présenté les résultats d’un modèle climatique suggérant que la relation entre le vent et l’afflux d’eau chaude allait s’intensifier à l’avenir. Les taux de fusion au-dessous de la plateforme de glace Filchner seraient alors augmentés de façon spectaculaire.

Les courants océaniques peuvent éroder les plateaux de glace par le dessous mais les changements de ces courants peuvent être contraints par de nombreux mécanismes. Une étude publiée dans la revue Nature en 2012 avait mis en évidence la vulnérabilité aux changements climatiques de la région de Weddell. Hellmer et al. avaient utilisé un modèle pour montrer que la perte prévue de la glace de mer dans la mer de Weddell conduirait à une intensification du vent, qui à son tour accélérerait un courant océanique chaud vers la vaste plateforme Filchner-Ronne. Les auteurs de l’étude prédisaient alors que la chaleur accrue pourrait augmenter la fonte par un facteur 20, avec des conséquences possibles pour la dynamique de la calotte glaciaire de l’Antarctique de l’Est.

Les plateformes de glace de l’Antarctique font généralement des centaines de mètres d’épaisseur et elles sont l’extension flottante de la calotte de glace continentale qui couvre plus de 98% de l’Antarctique. Elles ne contribuent pas directement à l’élévation du niveau des océans : elles flottent déjà sur la mer. En revanche, elles servent de point d’ancrage aux glaciers massifs de l’Antarctique : sans ces plateformes, les glaciers plongeraient directement dans l’eau. C’est donc indirectement que l’amincissement de la frange de glace qui borde le continent entraîne une montée du niveau des océans.

Plateforme de glace telle qu'on en trouve en Antarctique de l'Ouest (Source : Kelvinsong)

Plateforme de glace telle qu’on en trouve en Antarctique de l’Ouest (Source : Kelvinsong)

La superficie de la plateforme de Ronne-Filchner est plus importante que celle de l’Allemagne. Si elle cédait, plusieurs mètres d’élévation du niveau de la mer seraient à craindre, en raison de l’accélération de l’écoulement des glaciers. Cette région, qui ne représente qu’une partie relativement petite de l’inlandsis de l’Antarctique, pourrait à elle seule contribuer jusqu’à 40 centimètres d’élévation du niveau de la mer dans les 200 prochaines années. D’après le GIEC, la hausse totale du niveau des océans liée à l’ensemble des contributions (les calottes, les glaciers et l’expansion thermique) serait de 28 à 98 cm à l’horizon 2100.  Des prévisions plus pessimistes de James Hansen et Eric Rignot font état d’une élévation du niveau de la mer de plus d’un mètre, voire de 5 mètres dans le cas le plus extrême.

Antarctique. Source : NASA/JPL.

Antarctique. Source : NASA/JPL.

L’Antarctique de l’ouest est particulièrement sensible au réchauffement climatique en raison du bas niveau de son socle rocheux, situé sous le niveau de la mer. On prévoit que la contribution de l’Antarctique à l’élévation du niveau de la mer augmentera à l’avenir, mais l’incertitude concernant le rythme et la quantité est importante, notamment en raison des mystères qui entourent encore des plateformes comme celle de Ronne-Filchner.

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