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La mise à l’eau d’un véhicule sous-marin offre une vue précise des soubassements de la plus grande plateforme flottante de glace du monde. Lieu des moins observés, il s’est dévoilé en partie aux physiciens des océans, par exemple des stalagtites de glaces sous-marines ou les évidences du recul du socle glaciaire.
« Les glaces prenaient des attitudes superbes. » écrivait Jules Verne dans Vingt Mille Lieues sous les mers. Ici point de Nautilus mais Icefin, un véhicule sous-marin en forme de long tube remplis de senseurs, d’un système de propulsion et de ballasts. Point de capitaine Nemo, mais une équipe américano-néo-zélandaise téléguidant Icefin sous la plateforme flottante de la mer de Ross dans l’Antarctique occidental, en aval du courant glaciaire de Kamb. Comme pour le glacier Thwaites des résultats étonnants ont été publiés le 2 mars dans Nature Geoscience.
La « pompe à glace »
Les chercheurs ont observé pour la première fois dans une crevasse immergée d’une cinquantaine de mètres de hauteur, des concrétions de glace, apparues sous l’effet d’un phénomène d’absorption. « Nous avons vu que la glace qui venait de fondre à moins de 30 mètres sous le plafond de la crevasse immergée remontait, puis regelait », a déclaré Justin Lawrence, physicien lors d’un communiqué de son université d’attache, l’Université de Cornell.
La crevasse C, en aval de l’écoulement glaciaire, est une crevasse entièrement immergée. Lorsque Icefin est remonté le long d’une des parois : « la conduite thermique diminuait régulièrement », écrivent les auteurs. À plus de 400 mètres sous la surface de la plateforme glacée, la couleur et la texture de la glace sont passées de « lisse, fondante et nuageuse », selon les auteurs, à de la glace teintée de vert parsemé de rigoles. « Cela devenait de plus en plus bizarre à mesure que nous remontions. » a déclaré le physicien.
Un senseur de Icefin enregistrait la conduction thermique la plus basse : -0,006 °C dans le plafond de la crevasse : « nous avons trouvé une tranchée de 2 à 3 m de large, remplis de formations globulaires arrondies de plusieurs dizaines de centimètres de diamètre avec des canaux linéaires et des saillies en forme de brinicules », nom savant pour une stalactite de glace, employé par les auteurs.
Ce phénomène de formation de glaces de mer s’appelle la « pompe à glace » et peut stabiliser les crevasses immergées. Ce qui est à l’origine des icebergs verts dits « de jade ».
Le long de la paroi la plus inclinée, en amont de la crevasse, la « pompe à glace » semble être également en route. « Nous avons observé une (…) transition similaire (…) entre la glace d’accrétion et la glace blanche, avec des rigoles verticales plus grandes », décrivent les auteurs. Il est probable que lorsque de la glace se reforme, le sel excrété coule le long des murs et forme des rigoles.
Le retrait
Cinq crevasses ont été explorées le long des 5 kilomètres d’exploration sous-marine, en remontant sous la plateforme flottante jusqu’aux fondations de la calotte polaire de l’Antarctique occidental qui repose sur le socle continental, en aval du courant glaciaire de Kamb. Les chercheurs ont observé les signes de son retrait.
La forme de lit sédimentaire libre de glace portait des traces en forme de stries parallèles de plusieurs dizaines de mètres de long. Par le passé, les arêtes de glace autour des crevasses ont creusé des ornières encore visibles dans le substrat. Ces crêtes mesuraient 20 à 40 m de large et au moins des centaines de mètres de long.
D’autres formes témoignent de l’amincissement de la calotte et de son décollage progressif de la base terrestre lors du retrait du front sous-marin. « Nous pouvons examiner les caractéristiques du fond marin et les relier directement à ce que nous avons vu sous la plateforme, a déclaré Justin Lawrence. Nous pouvons, en quelque sorte, rembobiner le processus. »
La barrière de Ross constitue un tiers des plateformes flottantes du monde (la plus grande). Les courants qui alimentent la plateforme de la mer de Ross en glace s’écoulent à une centaine de mètres par an en moyenne. Parmi eux, le courant glaciaire de Kamb connu pour son cycle d’accélération et ralentissement centenaire connait une période de stagnation depuis 1865.
Cette stagnation entraine une accumulation de glace en amont qui compense 25% des pertes de glace en Antarctique occidentale. Mais s’il devait se remettre en route, il serait impliqué dans 12% de la contribution de l’Antarctique à l’élévation du niveau marin. En somme, Icefin s’est rendu au chevet d’un géant endormi.
Camille Lin, PolarJournal
Lien vers l’étude : Lawrence, J.D., Washam, P.M., Stevens, C., Hulbe, C., Horgan, H.J., Dunbar, G., Calkin, T., Stewart, C., Robinson, N., Mullen, A.D., Meister, M.R., Hurwitz, B.C., Quartini, E., Dichek, D.J.G., Spears, A., Schmidt, B.E., 2023. Crevasse refreezing and signatures of retreat observed at Kamb Ice Stream grounding zone. Nat. Geosci. 1–6. doi.org/10.1038/s41561-023-01129-y
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