Are we missing a crucial component of sea-level rise?

Les efforts récents utilisant la modélisation informatique pour comprendre comment la fonte des glaces en Antarctique affectera les océans de la planète se sont concentrés sur la géométrie, la fracture et la fonte de surface de la calotte glaciaire, des processus qui pourraient déclencher ou accélérer la perte de masse de la calotte glaciaire. Maintenant, des chercheurs de l’Université de Stanford ont identifié un processus supplémentaire qui pourrait avoir un effet tout aussi significatif sur l’avenir de la calotte glaciaire : la fonte du lit, connue sous le nom de fonte basale, à l’interface de la terre et de la calotte glaciaire sur des kilomètres d’épaisseur.

La nouvelle étude identifie les zones qui ne perdent pas actuellement de grandes quantités de masse, mais qui pourraient être sur le point de correspondre à certains des plus grands contributeurs à l’élévation du niveau de la mer, comme le glacier Thwaites, s’ils devaient dégeler. L’Antarctique a à peu près la taille des États-Unis et les régions sensibles comprennent une zone plus grande que la Californie. La recherche a été publiée le 14 septembre dans communication nature.

“Vous ne pouvez pas nécessairement supposer que tout ce qui est actuellement gelé restera gelé”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Dustin Schroeder, professeur agrégé de géophysique à la Stanford Doerr School of Sustainability. “Ces régions peuvent être des contributeurs potentiels sous-estimés.”

suspects inhabituels

Les simulations étaient basées sur des travaux théoriques récents montrant que la fonte basale pouvait se produire sur de courtes échelles de temps. À l’aide de modèles numériques de calotte glaciaire, les co-auteurs de l’étude ont testé des hypothèses quant à savoir si le début d’une telle fonte pourrait entraîner une perte de glace significative sur une période de 100 ans. Ils ont découvert que le déclenchement de la fonte provoquait une perte de masse dans des régions de la calotte glaciaire qui ne sont généralement pas associées à l’instabilité et aux contributions du niveau de la mer à cette échelle de temps.

“Il y a vraiment eu peu ou pas de travaux continentaux sur l’initiation de la fonte, cette transition de la glace gelée à la glace au point de fusion, où un peu d’eau dans le lit peut faire glisser la glace”, a-t-il déclaré. l’auteur principal de l’étude, Eliza Dawson, Ph.D. étudiant en géophysique. “Nous étions intéressés par l’ampleur de l’effet de la fonte et quelles régions de la calotte glaciaire étaient potentiellement les plus sensibles.”

Les chercheurs ont modélisé les changements de température à la base de l’Antarctique en fonction des changements de friction causés par le glissement de la calotte glaciaire sur la terre en dessous. Les simulations ont révélé qu’en Antarctique de l’Est, qui est actuellement considéré comme une région relativement stable par rapport à l’Antarctique de l’Ouest, les zones Enderby-Kemp et George V Land seraient plus sensibles à la fonte de leurs lits. Au sein de George V Land, ils ont également souligné que le bassin de Wilkes est capable de devenir un contributeur majeur au niveau de la mer en cas de fonte, une caractéristique de taille comparable au glacier Thwaites en évolution rapide et probablement instable dans l’Antarctique occidental.

“Toute la communauté se concentre vraiment sur Thwaites en ce moment”, a déclaré Schroeder, qui est également professeur agrégé de génie électrique. “Mais certaines des régions qui sont les suspects habituels de changements importants et choquants ne sont pas les zones les plus provocantes et choquantes de cette étude.”

la température compte

En raison de l’emplacement et des conditions extrêmes de l’Antarctique, les informations sur la calotte glaciaire sont rares. On en sait encore moins sur le terrain sous sa façade gelée.

“Mesurer le lit est un effort énorme dans ces endroits reculés; nous avons la technologie pour le faire, mais vous devez vraiment choisir l’endroit, et parfois cela prend des années, des camps et des équipements spéciaux pour le faire”, a déclaré Schroeder. « C’est difficile et coûteux.

Pour combler les lacunes d’information, les chercheurs se sont appuyés sur la physique du glissement de la glace : comment les changements de température affectent la façon dont la calotte glaciaire coule et évolue. Dans les travaux de suivi, les auteurs prévoient de développer et d’appliquer des approches d’analyse radar pour étudier la température du lit de la calotte glaciaire dans ces zones critiques.

“Vous devez connaître les régions où cela compte, et c’est la contribution transformatrice de l’article d’Eliza”, a déclaré Schroeder. “Il pose ces questions générales : est-ce important ? Et si cela compte, où ? Nous espérons que cette approche donnera à la communauté des priorités pour savoir où chercher et pourquoi, et évitera de tomber dans des impasses.”

Des géants endormis ?

Les scientifiques ne savent actuellement pas quelles forces sont les plus capables de déclencher le dégel du lit dans les régions potentiellement sensibles identifiées dans cette étude, ni dans quel délai elles pourraient le faire. Un moteur possible pourrait être l’évolution des conditions océaniques, ce qui est le cas dans d’autres parties de l’Antarctique.

“L’eau chaude de l’océan n’atteint pas nécessairement ces régions de l’Antarctique oriental comme c’est le cas dans certaines parties de l’Antarctique occidental, mais elle est proche, donc il y a un potentiel qui pourrait changer”, a déclaré Schroeder. “Lorsque vous considérez des travaux théoriques récents montrant que les processus thermiques dans le lit peuvent être faciles à activer, même spontanés, la décongélation à court terme du lit de la calotte glaciaire semble être un interrupteur beaucoup plus facile à activer que prévu.” .”

L’étude montre que la mesure, la compréhension et la modélisation de la température à la base des calottes glaciaires sont importantes pour comprendre notre avenir, car la plus grande incertitude dans les projections d’élévation du niveau de la mer est la contribution des processus qui peuvent modifier le comportement des calottes glaciaires massives comme le Groenland et Antarctique.

“Un travail de suivi sera nécessaire pour examiner de plus près ces régions identifiées par ce document”, a déclaré Dawson. “Montrer que la fonte des lits peut entraîner une perte massive de la calotte glaciaire est un processus que la communauté doit comprendre et vraiment commencer à examiner, en particulier dans ces zones potentiellement vulnérables.”