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En 2002, la plateforme de glace Larsen B, d’une superficie de 3 250 kilomètres carrés, s’est détachée de la péninsule antarctique. Les années précédentes, des vêlages fréquents et de moindre ampleur ont eu lieu et la vitesse d’écoulement de la glace a augmenté, ce qui est atypique pour une plateforme de glace. Une nouvelle étude montre aujourd’hui que ce comportement inhabituel pourrait avoir été le signe d’un effondrement imminent. A l’avenir, ces signes avant-coureurs pourraient aider à détecter à temps d’autres effondrements des plateformes de glace de l’Antarctique.
« L’effondrement de la plateforme de glace Larsen B est généralement considéré comme un événement indépendant », explique Shujie Wang, professeur assistant à la Pennsylvania State University et auteur principal de l’étude. « Notre travail montre qu’il s’agissait de la dernière phase d’une séquence de vêlage qui a commencé en 1998 et qui a été contrôlée par des anomalies de réchauffement atmosphérique et océanique qui ont affaibli la structure de la plateforme de glace au fil du temps ».
Les chercheurs savent depuis longtemps que la hausse des températures de l’air et de l’eau fait fondre et affaiblit les plateformes de glaces par le haut et par le bas. Cependant, les processus exacts qui conduisent à l’effondrement d’une plateforme de glace ne sont pas encore bien compris. Toutefois, selon l’équipe d’auteurs, une meilleure compréhension de la réaction des plateformes de glace au réchauffement continu est importante pour la prévision de l’élévation du niveau de la mer.
« La perte de la plateforme de glace due au réchauffement de l’environnement est le moyen le plus rapide pour l’Antarctique d’accélérer l’élévation du niveau de la mer, mais cela reste très difficile à prédire, en partie parce que nous avons si peu d’observations », explique Richard Alley, Evan Pugh professeur universitaire de géosciences à la Pennsylvania State University et co-auteur de l’étude. « La plateforme de glace Larsen B ne retenait pas beaucoup de glace terrestre, sa perte n’était donc pas très importante pour le niveau de la mer, mais elle offre un excellent laboratoire pour apprendre les signes avant-coureurs et les processus de perte de la plateforme de glace. Les nouvelles connaissances acquises ici devraient aider les efforts plus larges visant à prévoir comment le réchauffement interagira avec la plateforme de glace afin de contrôler la contribution future à l’élévation du niveau de la mer ».
Dans l’étude publiée dans la revue Earth and Planetary Science Letters, l’équipe de recherche a observé le comportement de la plateforme de glace en remontant jusqu’aux années 1960 et a analysé les changements au fil du temps à l’aide de données satellites, d’expériences de modélisation et de données de réanalyse climatique.
Ils ont conclu qu’avant l’effondrement, la plateforme de glace est passée d’une phase d’événements de vêlage importants typiques à une phase caractérisée par des ruptures plus fréquentes et plus petites et par une vitesse d’écoulement plus rapide. Selon l’équipe d’auteurs, ce dernier pourrait servir de précurseur quantifiable à la déstabilisation de la plateforme de glace.
« Normalement, de gros morceaux de glace se brisent, repoussent pendant des décennies, puis se brisent à nouveau », explique Wang, qui travaille également à l’Earth and Environmental Systems Institute de l’université d’État de Pennsylvanie. « Ici, il y avait beaucoup de petits vêlages et la glace ne repoussait pas. Et quand elle s’est retirée des îles rocheuses qui servaient de support au plateformes de glace, celle-ci n’a pas pu retenir le courant ».
Cinq des petits vêlages survenus entre 1998 et 2002 ont pu être mis en relation avec des anomalies climatiques telles que La Niña et le mode annulaire austral. L’eau océanique plus chaude a peut-être coupé des canaux sous la plateforme de glace et affaibli davantage les bords de celle-ci, qui sont des parties sensibles. Les bords de cisaillement séparent la glace fluide de la glace fixe ou de la roche et présentent souvent plus de fractures et de glace plus molle, selon les chercheurs.
L’équipe suppose que la rupture d’un bord de cisaillement pourrait avoir déclenché les impulsions de vêlage. Au fur et à mesure que la glace se retirait, elle se détachait de petits îlots rocheux qui servaient de piliers de soutien pour maintenir la calotte glaciaire. « Si vous clouez un morceau de papier sur un mur, les épingles empêchent le papier de tomber sur le sol », explique Wang. « Il en va de même pour le flux de glace – ces îles rocheuses servent de ‘points d’attache’ qui ancrent la glace et ralentissent sa progression vers la mer ».
Selon les chercheurs, la répartition de ces îles rocheuses sous les plateformes de glace peut contribuer à déterminer la vulnérabilité d’une calotte glaciaire. Dans le cas de Larsen-B, les bords de cisaillement affaiblis et les possibilités d’ancrage limitées ont joué un rôle important dans la déstabilisation.
Julia Hager, PolarJournal
Lien vers l’étude : Shujie Wang, Hongxing Liu, Richard B. Alley et al. Multidecadal pre- and post-collapse dynamics of the northern Larsen Ice Shelf, Earth and Planetary Science Letters, Volume 609, 2023. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2023.118077
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