Environnement

Antarctique : la calotte polaire se reformerait depuis plus 10 000 ans

Une nouvelle étude révèle que l'Inlandsis Ouest-Antarctique a connu une fonte très importante voilà plusieurs milliers d'années, alors que les températures sur Terre n'atteignaient pas les niveaux d'aujourd'hui.

De Douglas Fox

Des scientifiques ont découvert qu'il y a 10 000 à 12 000 ans, la superficie de l'Inlandsis Ouest-Antarctique avait connu un important recul. L'effondrement d'une partie de l'Inlandsis s'est produit à la fin de la dernière ère glaciaire, alors que les températures étaient bien plus fraîches qu'elles ne le sont actuellement. L'Inlandsis mesurait alors 215 000 km² de moins qu'aujourd'hui.

« Dans un climat certainement plus frais qu'aujourd'hui, savoir que l'inlandsis était plus petit qu'à l'heure actuelle montre à quel point il est sensible aux changements », a déclaré Robert DeConto, glaciologue à l'Université du Massachusetts qui n'a pas pris part à l'étude.

La plupart des scientifiques pensaient que cela faisait au moins 120 000 ans que l'Inlandsis Ouest-Antarctique n'avait pas été aussi petit. « Nous avons été très surpris », a expliqué Reed Scherer de l'Université de Northern Illinois et l'un des neufs auteurs de l'étude publiée aujourd'hui dans la revue Nature.

Des trois plus grands inlandsis sur Terre, celui de l'Ouest-Antarctique est le plus fragile. Il se trouve dans une large et profonde cuvette et s'enfonce sur plusieurs centaines de mètres sous la surface de l'eau, ce qui l'expose aux courants océaniques chauds. S'il venait à s'effondrer, le niveau de la mer augmenterait de 3 mètres.

De nombreuses menaces pèsent sur la banquise de l'Antarctique. Les scientifiques espèrent qu'en reconstituant les reculs et les augmentations de l'inlandsis Ouest-Antarctique, ils seront capables de prévoir son avenir dans ce contexte de réchauffement climatique.

Une autre étude qui confirme l'urgence a été publiée dans le même numéro de la revue. Elle révèle qu'entre 1992 et 2017, plus de 3 000 milliards tonnes de glace de l'Antarctique ont fondu. La plupart de cette glace provient de l'Inlandsis Ouest-Antarctique : au cours des 25 dernières années, le rythme de fonte de ses glaces a été multiplié par trois.

 

SOUS LA GLACE, LE SUBSTRAT ROCHEUX RÉVÈLE SES SECRETS

La fragilité de l'Inlandsis Ouest-Antarctique a été démontrée par deux expéditions menées dans la région voilà plusieurs années. Reed Scherer a pris part à la première, qui a débuté en janvier 2013.

 

Plusieurs tonnes d'équipement ont été acheminées par traîneau dans un coin reculé de l'inlandsis, à plus de 600 km du pôle Sud. Sur place, rien hormis de la neige sculptée par les vents qui soufflent dans toutes les directions.

La raison de l'expédition se trouvait à plus de 800 mètres de profondeur : le lac Whillans, un plan d'eau coincé sous la calotte glaciaire. Les contours du lac avaient été cartographiés à l'aide d'un radar à pénétration de sol. Personne ne l'avait vu jusqu'alors. En janvier, grâce à l'injection d'eau chaude dans l'inlandsis, les scientifiques sont parvenu jusqu'au lac en forant un trou de 50 cm de large sur près de 800 mètres de profondeur.

Avec ses collègues, Reed Scherer a introduit un cylindre creux dans le fond du lac et a remonté 45 cm de boue et de fragments du substrat rocheux de l'Antarctique, pulvérisé par le jet d'eau. En analysant cette boue au microscope, le scientifique a découvert qu'elle contenait ce qui ressemblait à des éclats de verre incurvés et alvéolés. Il s'agissait en réalité de coquilles de diatomées, des petites créatures marines qui vivaient dans le lac lorsqu'il n'était pas encore recouvert par la banquise mais par l'océan. Il se peut aussi qu'un peu de glace dérivait à la surface de cet océan.

La datation au carbone de cette boue a révélé que certains de ces diatomées avaient été déposées dans ce qui est aujourd'hui le lac Whillans il n'y a que 10 000 ans. Comme si cette découverte n'était pas assez surprenante, Reed Scherer et ses collègues ont analysé la boue de neuf autres trous creusés dans le lac et prélevlé jusqu'à 200 km de la lisière de glace de l'inlandsis : ils ont découvert que chaque échantillon présentait de la matière jeune. « La surprise fut très grande », se souvient Reed Scherer.

Cette découverte suggère que la calotte glaciaire Ouest-Antarctique s'est donc retirée sur au moins 200 km. Mais il s'agit d'une « estimation basse », a indiqué le glaciologue Slawek Tulaczyk de l'Université de Californie, qui a participé au forage.

En dérivant vers la côte, les glaciers emmènent sur leur passage la boue qui se situent à leur base, explique le glaciologue. La boue présente dans les trous de forage pourrait indiquer la lisière de l'inlandsis il y a 10 000 ans se trouvait peut-être entre 480 à 640 km à l'intérieur des terres.

LA CALOTTE GLACIAIRE FISSURÉE

Tandis que Reed Scherer, Slawek Tulaczyk et leurs collègues allaient de surprise en surprise, un autre scientifique faisait aussi des découvertes.

Fin 2014, Jonathan Kingslake, un jeune glaciologue qui travaille désormais au Lamont-Doherty Earth Observatory à New York, a passé deux mois de l'autre côté de l'Inlandsis Ouest-Antarctique, à plus de 1 200 km du lac Whillans. Accompagné de son guide, il a arpenté la glace parfois 15 heures par jour sur des moto-neiges attachées l'une à l'autre par une corde, de peur que l'une d'entre elles ne tombe dans une crevasse. Ils tractaient sur un traîneau un radar à pénétration de sol, qui a définit les différentes couches et fissures cachées plusieurs milliers de mètres sous la glace.

Un soir, alors qu'il passait en revue les données collectées au cours de la journée sur son ordinateur, Jonathan Kingslake remarque quelque chose d'intriguant : au milieu des traces noires et blanches du radar se trouvaient des séries de liserés brillants qui s'élevaient de la base de la glace.

D'après le glaciologue, il s'agirait des cicatrices de fissures qui se sont ouvertes à la base de la calotte glaciaire il y a très longtemps. À l'époque, l'inlandsis n'était pas aussi épais que maintenant et il flottait à la surface, alors qu'il est aujourd'hui posé sur le substrat rocheux. Les fissures se seraient formées lorsque la glace est passée au-dessus d'une montagne sous-glaciaire. De l'eau de mer est ensuite entrée dans ses fissures qui ont gelé une fois bouchées.

Dans la zone qu'il étudiait, Jonathan Kingslake a découvert que l'inlandsis s'était retiré loin dans les terres par le passé. En analysant l'ensemble des données, Torsten Albrecht, de l'Institut de recherche de Potsdam sur les effets du changement climatique en Allemagne, a estimé que ce recul s'était produit il y a 10 000 à 12 000 ans. Le scientifique est aussi parvenu à déterminer que l'Inlandsis Ouest-Antarctique avait contribué à la hausse du niveau de la mer de l'ordre de plus de 125 000 kilomètres cube de glace, soit l'équivalent de 130 000 milliards tonnes d'eau.

 

MAIS CELA NE NOUS SAUVERA PAS

La calotte glacaire a atteinte sa superficie maximale lors de la glaciation, lorsqu'elle s'étendait environ 950 km plus loin en mer. Mais il y a 10 000 ou 12 000 ans, l'inlandsis fondait déjà. La calotte glaciaire exerçait une pression sur la croûte terrestre qui, sous le poids de l'inlandsis, s'est affaissée à plus de 400 mètres plus bas qu'elle ne l'est aujourd'hui.

Avec la réduction de la superficie de l'Inlandsis, la glace est devenue plus fine et s'est mise à flotter. Les courants marins chauds ont ainsi pu se faufiler le long du plancher océanique, accélérant la fonte de la glace et provoquant l'effondrement de l'inlandsis. La superficie de ce dernier s'est tellement réduite qu'il s'étendait sur presque 200 km de moins qu'aujourd'hui.

L'effondrement précipité de la calotte glaciaire a fini par être ralenti par des changements au niveau de la croûte terrestre. Avec la fonte de toute cette glace, un rebond-post-glaciaire s'est produit et la croûte terrestre se serait soulevée de 17 cm par an estiment les chercheurs, soit une augmentation de 400 mètres sur plusieurs milliers d'années. Grâce à ce phénomène, la glace restante a été protégée des courants océaniques profonds qui la faisaient fondre. Elle a ainsi pu se stabiliser et se reformer pour atteindre sa taille actuelle il n'y a peut-être que 2 000 ans.

Mais aujourd'hui, en plein réchauffement climatique, ce phénomène de re-formation de la glace pourrait-il éviter l'effondrement complet de l'Inlandsis Ouest-Antarctique et la hausse catastrophique du niveau de la mer que cet fonte provoquerait ? D'après Slawek Tulaczyk, il n'est pas possible d'extrapoler le recul et la re-formation de la glace observée il y a 10 000 ans au futur, notamment parce que les températures et les émissions de dioxyde de carbone sont bien plus élevées aujourd'hui et qu'elles ne cessent d'augmenter.

Ensuite, la re-formation de la glace ne se fait pas en un jour et ne pourrait empêcher l'engloutissement des villes côtières par la mer. Mais « nous pouvons toujours retenir notre respiration sous l'eau pendant des milliers d'années », déclare amèrement Slawek Tulaczyk.

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