Pendant des décennies, la plateforme de glace aidant à retenir l’un des glaciers les plus rapides de l’Antarctique s’est progressivement amincie. L’analyse des images satellite révèle un processus plus dramatique ces dernières années : de 2017 à 2020, de gros icebergs au bord de la plateforme se sont détachés et le glacier s’est accéléré.
Des observations satellitaires récentes indiquent que la contribution de l’Antarctique à l’élévation du niveau de la mer a considérablement augmenté ces dernières années. La plupart des pertes de glace sont concentrées dans l’Antarctique occidental.
L’un des glaciers les plus vulnérables de l’Antarctique de l’Ouest semble avoir été encore affaibli récemment. Des images satellites montrent que la plateforme de glace qui l’empêche de s’effondrer dans la mer se désagrège plus rapidement qu’auparavant. L’étude est publiée par des chercheurs de l’Université de Washington et du British Antarctic Survey dans la revue Science Advances.
La plateforme de glace de Pine Island est importante car elle aide à retenir ce glacier de l’Antarctique occidental relativement instable. Il ne faut pas confondre les plateformes de glace et la glace de mer. Les plateformes peuvent atteindre 2 km d’épaisseur (la partie émergée ne représente qu’un huitième de la hauteur réelle) et permettent de freiner l’avancée des glaciers. La glace de mer ne fait qu’en moyenne un mètre et n’a pas le même rôle protecteur. Les plateformes ne contribuent pas directement à l’élévation du niveau des océans car elles flottent déjà. 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.
Une accélération du glacier Pine Island a é été observée depuis 2017. Un phénomène qui inquiète les scientifiques car au cours des dernières décennies, le Pine Island a été le plus grand contributeur de l’Antarctique à l’élévation du niveau de la mer. Une grande partie de la calotte de l’Antarctique de l’Ouest repose sur un substrat rocheux situé sous le niveau de la mer, jusqu’à 2,5 km sous le niveau de la mer par endroits. Aujourd’hui, les plateformes de glace flottantes dans les mers de Ross, Weddell, Amundsen et Bellingshausen fournissent des contreforts qui empêchent l’écoulement de la glace vers le large et stabilisent les zones d’échouage marines. Malgré leur épaisseur, un océan qui se réchauffe a le potentiel d’éroder rapidement les plateformes de glace par le bas.
Au cours des 40 dernières années, les glaciers qui s’écoulent dans le secteur de la mer d’Amundsen, notamment le Pine Island et le Thwaites, ont fondu à un rythme accéléré. Plusieurs modèles laissent entendre qu’un retrait inexorable de la ligne d’échouage est en cours. Les fluctuations de température dans la mer Amundsen relativement chaude (~ 0,5-1 ° C) entraînent des variations dans le rythme de fonte plus importantes que celles qui se produisent le long de certaines parties du littoral antarctique où les températures océaniques profondes sont inférieures (~ -2 ° C).
L’accélération passée est en grande partie due au retrait de la ligne d’échouage (grounding line en anglais). Le Pine Island Glacier fond par le dessous et la part de la glace flottant sur l’océan s’accroit au détriment de celle qui repose sur le sol rocheux. La ligne d’échouage, c’est-à-dire la limite séparant la partie posée sur le continent de la partie flottant sur la mer, a reculé d’une dizaine de kilomètres en quelques années.
La plupart des accélérations passées étaient donc dues à des processus concentrés sur la ligne d’échouage. En 2016, un groupe de chercheurs avait estimé dans la revue Nature que la ligne d’échouage, c’est-à-dire la limite séparant la partie posée sur le sol de la partie flottant sur la mer, avait commencé à reculer à partir de 1945. Mais d’autres travaux montrent que la perte partielle de la région extérieure de la plateforme peut également provoquer une accélération du glacier.
C’est ce qui pourrait expliquer l’évolution récente du rythme d’accélération du glacier. Alors que les vitesses sont restées assez stables de 2009 à fin 2017, les données de vitesse dérivées de Copernicus Sentinel 1A/B montrent une accélération de plus de 12% au cours des 3 dernières années. Or cette accélération coïncide avec un recul de 19 km de la la plateforme censée servir de contrefort.
Grâce à un modèle d’écoulement glaciaire, les auteurs de l’étude estiment que le vêlage accéléré de la plateforme peut expliquer l’accélération récente, indépendamment de la ligne d’échouage. Si le retrait rapide de la plateforme se poursuit, cela pourrait déstabiliser davantage le glacier bien plus tôt que prévu.
Des études précédentes ont précisé l’impact de la glace flottante. Les zones qui s’avèrent être essentielles à l’accélération de l’écoulement glaciaire à l’intérieur des terres se trouvent non seulement près des lignes d’échouage, mais aussi à la périphérie de certaines plateformes, souvent les plus proches des eaux environnantes de l’Antarctique qui sont plus chaudes et donc plus à risque.
À partir de 2015, les satellites radar Copernicus Sentinel 1A/B ont commencé à collecter des données tous les 12 jours puis tous les 6 jours (à partir de l’automne 2016) sur le Pine Island Glacier et une grande partie de son bassin versant. Ces données permettent d’étudier les changements dans la vitesse d’écoulement du glacier en lien avec un recul de la plateforme de près de 20 km depuis fin 2017.
Etant donné que les plateformes de glace flottantes aident à retenir la masse ancrée du glacier, la récente accélération due à l’affaiblissement de l’extérieur de la plateforme pourrait raccourcir la chronologie de l’effondrement du glacier Pine Island.
Les choses pourraient en fait aller beaucoup plus vite que prévu. Les processus étudiés jusqu’à présent dans cette région conduisaient à un effondrement irréversible, mais à un rythme assez mesuré. Les choses pourraient être beaucoup plus abruptes en cas de perte de la plateforme de glace.
Le glacier Pine Island représente potentiellement 0,5 mètre d’élévation du niveau de la mer à l’échelle mondiale. Ce glacier est déjà responsable d’un quart de la contribution de l’Antarctique à l’élévation du niveau de la mer. Si Pine Island et le glacier Thwaites voisin accélèrent et se jettent complètement dans l’océan, le rythme de hausse du niveau de la mer pourrait augmenter au cours des prochains siècles.
Ces glaciers ont attiré l’attention au cours des dernières décennies, car leurs plateformes de glace se sont amincies. En cause, des courants océaniques plus chauds qui font fondre la glace par le dessous. Des années 1990 à 2009, le mouvement du glacier Pine Island vers la mer s’est accéléré de 2,5 kilomètres par an à 4 kilomètres par an. La vitesse du glacier s’est ensuite stabilisée pendant près d’une décennie.
Les résultats montrent que ce qui s’est passé plus récemment répond à un processus différent lié aux forces internes sur le glacier. Les récents changements de vitesse ne sont pas dus à l’amincissement provoqué par la fonte. Ils sont plutôt dus à la perte de la partie extérieure de la plateforme. L’accélération du glacier n’est pas catastrophique à ce stade. Mais si le reste de cette plateforme de glace se brise et disparaît, ce glacier pourrait accélérer considérablement.
Ces nouveaux résultats modifient le timing du moment où la plateforme de glace de Pine Island risque de disparaître et à quelle vitesse le glacier pourrait se déplacer, augmentant sa contribution à la montée des mers.
La perte de la plateforme de Pine Island pourrait se produire au cours des dix ou vingt prochaines années, contre 100 ans ou plus anticipés initiallement. C’est donc un changement potentiellement beaucoup plus rapide et abrupt.
Les enregistrements de sédiments devant et sous la plateforme de glace de Pine Island indiquent que le front glaciaire est resté relativement stable pendant quelques milliers d’années. L’avancée régulière et les ruptures se sont produites à peu près au même endroit jusqu’en 2017, puis se sont successivement aggravées chaque année jusqu’en 2020.
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