Comment nous prévoyons quand les feuilles de glace fondantes de l'Antarctique vont submerger les mers

Le front de vêlage du Glacier de Totten. Esmee van Wijk / CSIROLe front de vêlage du Glacier de Totten. Esmee van Wijk / CSIRO

L'Antarctique ressent déjà la chaleur du changement climatique, avec fonte rapide et recul des glaciers au cours des dernières décennies.

La perte de masse de glace de l'Antarctique et du Groenland contribue pour environ 20% au taux actuel de hausse globale du niveau de la mer. Cette perte de glace est devrait augmenter au cours du siècle à venir.

Un article récent sur The Conversation a soulevé le concept de "points de basculement climatiques": Les seuils dans le système climatique qui, une fois brisés, conduisent à des changements substantiels et irréversibles.

Un tel point de basculement climatique peut se produire à la suite du déclin de plus en plus rapide des calottes glaciaires antarctiques, entraînant une élévation rapide du niveau de la mer. Mais quel est ce seuil? Et quand allons-nous l'atteindre?

À quoi ressemble le point de basculement?

La calotte glaciaire antarctique est une grande masse de glace, jusqu'à 4 km d'épaisseur dans certains endroits, et est ancrée sur le substrat rocheux. La glace coule généralement de l'intérieur du continent vers les marges, accélérant au fur et à mesure.

Lorsque la couche de glace rencontre l'océan, de grandes sections de glace reliée entre elles commencent à flotter. Ceux-ci finissent par fondre de la base ou se vêtir comme des icebergs. La feuille entière est reconstituée en accumulant des chutes de neige.

Les tablettes de glace flottantes agissent comme un bouchon dans une bouteille de vin, ralentissant la couche de glace qui coule vers les océans. Si les plates-formes de glace sont retirées du système, celle-ci accélérera rapidement vers l'océan, entraînant une nouvelle perte de masse de glace.

Un point de basculement se produit si trop de glace est perdue. Dans certains glaciers, cela peut provoquer un recul irréversible.

Où est le point de basculement?

Une façon d'identifier un point de basculement consiste à déterminer la quantité de glace de plateau que l'Antarctique peut perdre, et d'où, sans changer substantiellement le flux global de glace.

Une étude récente a révélé que 13.4% de la glace de plateau de l'Antarctique - répartie à l'échelle régionale sur le continent - ne joue pas un rôle actif dans l'écoulement de la glace. Mais si cette "bande de sécurité" était supprimée, cela entraînerait une accélération significative de la calotte glaciaire.

Étagères de glace antarctiques ont été éclaircie à un taux global d'environ 300 kilomètres cubes par an entre 2003 et 2012 et sont projetés à amincir encore plus loin au cours du 21st siècle. Cet éclaircissement déplacera les plates-formes de glace de l'Antarctique vers un point de basculement, où l'effondrement irréversible de la plate-forme de glace et l'augmentation du niveau de la mer pourraient s'ensuivre.

Comment pouvons-nous prévoir quand cela se produira?

Certaines zones de l'Antarctique occidental peuvent être déjà proches du point de basculement. Par exemple, des étagères de glace le long de la côte de Les mers Amundsen et Bellingshausen sont les plus rapides et avoir le les plus petites "bandes de sécurité" de toutes les plates-formes de glace de l'Antarctique.

Pour prédire quand la «bande de sécurité» de la glace pourrait être perdue, nous devons projeter des changements dans le futur. Cela nécessite une meilleure compréhension des processus qui enlèvent la glace de la calotte glaciaire, comme la fonte à la base des plates-formes de glace et le vêlage des icebergs.

La fonte sous les plates-formes de glace est la principale source de perte de glace en Antarctique. Il est entraîné par le contact entre les eaux de mer plus chaudes et le dessous des plates-formes de glace.

Pour déterminer combien de glace sera perdue à l'avenir, il faut savoir à quelle vitesse les océans se réchauffent, où ces eaux plus chaudes couleront, et le rôle de l'atmosphère dans la modulation de ces interactions. C'est une tâche complexe qui nécessite une modélisation informatique.

Prédire la rapidité avec laquelle les plates-formes de glace se fragmentent et forment des icebergs est moins bien compris et constitue actuellement l'une des plus grandes incertitudes dans la future perte de masse antarctique. Une grande partie de la glace perdue lorsque les icebergs vêlent dans la libération sporadique de icebergs extrêmement grands, qui peuvent être des dizaines ou même des centaines de kilomètres.

Il est difficile de prédire avec précision quand et à quelle fréquence les gros icebergs se brisent. Les modèles qui peuvent reproduire ce comportement sont encore en cours de développement.

Les scientifiques étudient activement ces domaines en développant des modèles de calottes glaciaires et d'océans, ainsi qu'en étudiant les processus qui entraînent la perte de masse de l'Antarctique. Ces études doivent combiner des observations à long terme avec des modèles: les simulations de modèles peuvent ensuite être évaluées et améliorées, ce qui rend la science plus forte.

Le lien entre les calottes glaciaires, les océans, la glace de mer et l'atmosphère est l'un des facteurs les moins compris mais les plus importants du point de basculement de l'Antarctique. Le mieux comprendre nous aidera à projeter combien les niveaux de la mer vont augmenter, et finalement comment nous pouvons nous adapter.

À propos des auteurs

Felicity Graham, modéliste de la calotte glaciaire, Antarctic Gateway Partnership, Université de Tasmanie

David Gwyther, modélisateur de l'océan Antarctique, Université de Tasmanie

Lenneke Jong, modélisateur du système de cryosphère, Partenariat de la passerelle antarctique et climat et écosystèmes de l'Antarctique CRC, Université de Tasmanie

Sue Cook, glaciologue sur le plateau de glace, climat et écosystèmes de l'Antarctique CRC, Université de Tasmanie

Cet article a paru sur The Conversation

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