Les barrières de glace de l’Antarctique risquent de se fracturer

Les barrières de glace qui entourent l’Antarctique sont vulnérables si la hausse des températures pousse l’eau de fonte dans les nombreuses fractures qui pénètrent leur surface, selon une nouvelle étude.

Image d’entête : les modèles de fissures existants dans les barrières de glace côtières de l’Antarctique (en blanc) sont prédits par un modèle d’apprentissage machine. (Lai et coll./ Nature)

Ces barrières aident à ralentir le glissement des glaciers vers l’océan. Ainsi, si elles venaient à s’effondrer, le niveau des mers du monde entier pourrait monter rapidement, écrivent les chercheurs dans leur étude (lien plus bas).

La plupart sont maintenant gelées et stables en permanence, mais les recherches ont montré que même de subtiles variations de température pourraient provoquer une fonte généralisée qui enverrait l’eau dans les fractures de surface.

De telles vagues pourraient provoquer des hydrofractures, un processus au cours duquel l’eau force violemment les fissures à s’ouvrir, provoquant la désintégration rapide de la plate-forme.

La nouvelle étude estime que 50 à 70 % des zones des barrières de glace qui soutiennent les glaciers sont vulnérables à de tels processus.

Selon l’auteur principal, Ching-Yao Lai, de l’université de Columbia, aux États-Unis :

Il ne s’agit pas seulement de la fonte, mais aussi de l’endroit où elle a lieu.

L’hydrofracturation s’est déjà produite à quelques endroits, notent les chercheurs. Des parties de la barrière de glace Larsen B, qui était stable depuis au moins 10 000 ans, se sont désintégrées en quelques jours seulement en 1995 et 2002, et cela a conduit à la rupture partielle de la barrière de Wilkins en 2008 et 2009.

En collaboration avec Cameron Chen de Google, Lai a formé un modèle d’apprentissage automatique afin d’identifier les endroits de fracture de la barrière de glace dans l’Antarctique, afin de produire ce qu’ils disent être la première carte continentale de ces caractéristiques.

Les systèmes de fractures existants au sein des barrières de glace côtières de l’Antarctique (en blanc) prévus par un modèle d’apprentissage machine. L’eau de fonte a atteint très peu d’entre eux, mais cela pourrait changer rapidement si l’air se réchauffe. En dessous, les zones des plates-formes glaciaires qui soutiennent les glaciers vulnérables à l’hydrofracturation sont indiquées en rouge. Les zones bleues adjacentes à l’océan sont également vulnérables, mais ces parties n’aident pas à retenir les glaciers. Les zones vertes et jaunes plus petites, plus proches de la terre, sont moins vulnérables. (Lai et coll./ Nature)

Bien que la plupart des fissures ne contiennent pas d’eau liquide, les chercheurs ont envisagé des cas futurs dans lesquels l’eau de fonte pourrait les remplir complètement. Cela leur a permis de prévoir quelles parties des barrières seraient vulnérables à l’hydrofracturation, en tenant compte des forces concurrentes de compression des côtés et d’étirement de la glace de l’arrière vers l’avant.

Ils ont calculé qu’un afflux de liquide dans les fractures existantes pourrait potentiellement exercer une force suffisante pour provoquer une hydrofracturation généralisée sur 50 à 70 % des zones du plateau de glace qui assurent le soutien.

Les principales exceptions sont les zones de glace plus petites et plus solides les plus proches de la terre, qui subissent moins de stress en raison de leur étirement. Les parties terminales des barrières, pour la plupart entourées par l’océan, sont également vulnérables, mais comme elles flottent librement, elles ne contribuent pas à retenir les glaciers.

Les chercheurs soulignent qu’ils ne peuvent pas prédire avec précision le comportement des plates-formes de glace. Ils ne savent pas vraiment à quelle vitesse l’eau de fonte se formerait et remplirait les fissures, si des endroits en particulier subiraient une hydrofracturation, et si le processus s’écoulerait, entraînant une désintégration rapide, de type Larsen, de la barrière.

L’étude publiée dans Nature : Vulnerability of Antarctica’s ice shelves to meltwater-driven fracture et présentée sur le site de l’université Columbia : Antarctic Ice Shelves Vulnerable to Sudden Meltwater-Driven Fracturing, Says Study.