Découverte d’un énorme réseau d’eau souterraine salée sous la calotte glaciaire de l’Antarctique (et ses implications pour l’élévation du niveau de la mer)

Une nouvelle découverte faite dans les profondeurs de la calotte glaciaire de l’Antarctique a des implications importantes pour l’estimation de la future élévation du niveau de la mer. Sachant qu’il existe un énorme réservoir d’eau salée à cet endroit, les scientifiques doivent repenser leur compréhension de la vitesse à laquelle la glace terrestre se déplace vers la mer.

Tout d’abord, il est utile de comprendre que l’Antarctique occidental était un océan avant de devenir une calotte glaciaire. Si cette couche de glace disparaissait aujourd’hui, ce serait à nouveau un océan avec un tas d’îles. Nous savons donc que la roche située sous la calotte glaciaire est recouverte d’une épaisse couche de sédiments – les particules qui s’accumulent au fond de l’océan.

Ce que nous ne savions pas, c’est ce qui se trouvait dans les minuscules pores entre ces sédiments sous la glace. Les chercheurs s’attendaient à trouver de l’eau de fonte provenant du courant de glace situé au-dessus. Un courant de glace est une zone de glace qui se déplace rapidement au sein d’une calotte glaciaire. C’est une sorte de glacier, un corps de glace qui se déplace sous son propre poids.

Ce qu’ils ont trouvé dans cette épaisse couche de sédiments, cependant, c’est une énorme quantité d’eau souterraine – y compris de l’eau salée provenant de l’océan. Les résultats suggèrent que cette eau souterraine salée est le plus grand réservoir d’eau liquide sous la coulée de glace et qu’elle pourrait influencer la façon dont la glace se déplace en Antarctique.

L’eau liquide est incroyablement importante pour la vitesse de déplacement d’un flux de glace. S’il y a de l’eau liquide à la base d’une coulée de glace, elle s’écoule rapidement. Si cette eau gèle ou si la base s’assèche, la glace s’arrête net.

Des quantités massives d’eau

Les modèles d’écoulement de la glace ne prennent généralement en compte que le fait que la glace ait atteint son point de fusion à la base ou que l’eau se soit écoulée en amont au-delà de la base de la glace. Les scientifiques n’avaient jamais envisagé qu’il y avait plus d’eau disponible sous la calotte glaciaire, et encore moins une eau beaucoup plus salée, l’empêchant de geler à des températures plus basses.

Les nouvelles observations suggèrent qu’il y a tellement d’eau que si l’on prenait les quelque 500 à 1.900 mètres de sédiments sous le flux de glace et qu’on les pressait comme une éponge, on obtiendrait une colonne d’eau d’une profondeur de 220 à 820 mètres. Cette eau peut se déplacer à travers les pores du système d’eau souterraine sous-glaciaire, tout comme l’eau souterraine ailleurs, mais en Antarctique, une couche de glace dynamique se trouve au-dessus. Lorsque la couche de glace s’épaissit, elle exerce une plus grande pression sur les sédiments qui se trouvent en dessous, ce qui permet à l’eau de fonte de la base de la couche de glace de dériver plus profondément dans les sédiments. Cependant, lorsque la glace s’amincit, l’eau, désormais un peu plus salée, peut s’extraire des sédiments. Cette eau plus salée peut affecter la vitesse d’écoulement de la glace.

L’importance de la ligne de mise à la terre

Au fait, qu’est-ce que la découverte d’eau liquide dans les sédiments apprend aux scientifiques sur l’Antarctique ? La salinité des eaux souterraines montre clairement à quel point la frontière entre la calotte glaciaire et l’océan se trouvait autrefois à l’intérieur des terres. Cette frontière, connue sous le nom de « ligne de mise à la terre » (voir image ci-dessous) est extrêmement importante. Lorsque la glace traverse la ligne de fond, elle commence à dériver vers l’océan. Si vous savez comment la ligne se déplace, vous avez une bonne idée de la quantité de glace qui finit dans l’océan.

Le fait que les chercheurs aient trouvé de l’eau de mer dans les sentiments où ils ont prélevé leurs échantillons signifie que la ligne de mise à la terre se trouvait à un moment donné à au moins 110 kilomètres de l’endroit où elle se trouve aujourd’hui. La question suivante est de savoir quand en est-on arrivé là. Les chercheurs estiment que la plupart de cette eau salée est arrivée dans le système sous-glaciaire au cours des 10.000 dernières années, en se basant sur la quantité de radiocarbone trouvée dans les sédiments supérieurs lors d’une étude antérieure. L’océan aurait déposé cette eau de mer lorsque la calotte glaciaire s’est rétrécie pendant les périodes chaudes du passé.

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