Le sort des villes côtières du monde dépend de ce qui se déroule actuellement en Antarctique

Le sort des villes côtières du monde dépend de ce qui se déroule actuellement en Antarctique

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La plate-forme de glace Thwaites commence là où l’énorme glacier Thwaites rencontre la côte de l’Antarctique occidental. La plate-forme est une plaque de glace flottante de plusieurs centaines de mètres d’épaisseur, qui s’étend sur environ 50 kilomètres dans l’océan Austral et couvre entre 800 et 1.000 kilomètres carrés. Au cours des vingt dernières années, avec le réchauffement de la planète, les scientifiques ont observé, à l’aide de satellites et de relevés aériens, la détérioration de la plate-forme glaciaire de Thwaites. Ce déclin a suscité une inquiétude générale car les experts ont longtemps considéré le glacier Thwaites comme la partie la plus vulnérable de l’inlandsis de l’Antarctique occidental. La plateforme glaciaire agit comme un barrage, ralentissant l’écoulement de son glacier parent dans l’océan. Si la plateforme devait s’effondrer, le glissement du glacier vers la mer s’accélérerait considérablement. La perte du glacier Thwaites déstabiliserait à son tour une grande partie du reste de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental, qui contient suffisamment de glace pour élever le niveau des mers de 3,2 mètres.

Même les scénarios les plus optimistes en matière d’émissions de gaz à effet de serre indiquent que d’ici moins de trente ans, l’humanité sera probablement condamnée à une élévation du niveau de la mer d’au moins deux mètres. Si le glacier Thwaites s’effondre et déstabilise le cœur de l’Antarctique occidental, l’élévation du niveau de la mer atteindra cinq mètres, ce qui placera les habitations d’au moins 50 à 100 millions de personnes dans le monde sous la ligne de marée haute. De nombreuses villes côtières, partout dans le monde, perdraient 50 % de leurs habitations lorsque l’eau de l’océan pénètrera à 80 kilomètres à l’intérieur des terres par les deltas des rivières de basse altitude. Le sort de milliers de villes côtières dans le monde dépend des événements qui se déroulent actuellement en Antarctique.

Depuis 1992, le glacier a perdu un milliard de milliards de tonnes de glace. Il perd actuellement 75 milliards de tonnes de glace supplémentaires chaque année, et le rythme s’accélère. Ce qui va se passer ensuite dépend toutefois de processus qui ne peuvent pas être étudiés depuis l’air – des failles au sein du plateau qui pourraient le faire éclater, accélérant ainsi la disparition du glacier. C’est pourquoi, en 2018, le Conseil national de recherche environnementale britannique et la National Science Foundation américaine ont lancé une vaste initiative appelée International Thwaites Glacier Collaboration pour étudier de près le glacier et sa plate-forme glaciaire.

Cette collaboration a impliqué huit équipes de recherche, dont l’une a signalé en septembre dernier que le glacier reculait plus rapidement que ce qui avait été prévu il y a quelques années. Deux des équipes ont visité la plateforme glaciaire orientale de Thwaites entre novembre 2019 et janvier 2020. L’une d’elles, celle de Irin Pettit, a examiné la partie centrale de la plateforme, en s’intéressant aux défauts structurels et aux courants océaniques en dessous. Une autre équipe a étudié le bord arrière de la plate-forme de glace, le long de la côte immergée du continent, en envoyant un sous-marin télécommandé dans un trou étroit pour explorer un environnement crucial caché sous 600 mètres de glace, là où la plate-forme fond le plus rapidement. Les résultats dressent un tableau inquiétant. La plate-forme de glace « va potentiellement fondre beaucoup plus vite que prévu », déclare Irin Pettit.

De surprise en surprise

La calotte glaciaire de l’Antarctique a toujours surpris ceux qui l’étudient. En février 1958, des chercheurs de l’Antarctique occidental, à 700 kilomètres du littoral, ont foré quatre mètres dans la neige, y ont introduit 450 grammes d’explosifs et l’ont fait exploser dans un bruit sourd qui a projeté de la neige dans l’air. Des géophones posés sur la glace ont enregistré les ondes sonores qui se sont réfléchies sur le sol dur situé bien en dessous. En mesurant le temps de retour, Charles Bentley, alors étudiant diplômé de l’université de Columbia, a fait une découverte choquante : la glace à cet endroit avait une épaisseur de plus de 4 000 mètres – plusieurs fois plus épaisse que ce que l’on pensait – et reposait sur un ancien fond océanique situé à 2 500 mètres sous le niveau de la mer.

D’autres relevés aériens effectués depuis lors ont montré que le glacier Thwaites est particulièrement inquiétant. Le sol sous le glacier est une pente implacable qui s’enfonce plus profondément à mesure qu’on se déplace vers l’intérieur des terres depuis le bord extérieur, côté mer, ce qui permet à l’eau chaude de l’océan de glisser sous le glacier, le faisant fondre par en dessous. Au fur et à mesure que la glace s’amincit, perdant du poids, elle devrait également se soulever du lit et flotter sur l’eau chaude et dense qui s’infiltre, permettant à l’eau de pénétrer encore plus loin et d’atteindre éventuellement la tranchée de 2 500 mètres au cœur du continent. Si cela se produit, « vous allez décharger la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental », déclare Ted Scambos, glaciologue à l’université du Colorado Boulder, qui a voyagé avec l’équipe de Pettit en 2019-2020.

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Plus surprenant, Irin Pettit a découvert que le dessous du plateau – un endroit que les yeux humains n’avaient jamais vu – était étrangement ordonné, comme s’il avait été sculpté intentionnellement. La face inférieure était striée d’une série de tranchées, perpendiculaires à la direction de l’écoulement de la glace, comme des vagues au large d’une plage. Chaque tranchée faisait 500 à 700 mètres de large et s’enfonçait jusqu’à 50 mètres dans la glace, soit la hauteur d’un immeuble de 12 étages. « Ces choses sont énormes », commente Mme Pettit. Le plus étrange, c’est que les murs des tranchées n’étaient pas lisses, comme on pourrait s’y attendre de la glace fondante. Il s’agissait de terrasses en escalier, avec une série de parois verticales de cinq à huit mètres de haut chacune, comme les parois d’une mine à ciel ouvert. « Nous ne savons pas ce que sont ces choses en escalier », dit-elle. D’autant que celles-ci, avaient échappé à la détection lors de précédents relevés.

Des parois en forme d’accélérateur de fonte

Lors de la réunion de l’Union géophysique américaine (AGU) qui s’est tenue à la Nouvelle-Orléans en décembre 2021, l’équipe de Mme Schmidt a présenté une analyse minutieuse des données récoltées avec le mini submersible Icefin, confirmant que les surfaces de glace verticales jouent un rôle central dans la disparition de la plate-forme de glace Thwaites. Peter Washam, chercheur à Cornell, a indiqué que les parois des terrasses fondaient cinq fois plus vite que les surfaces de glace horizontales, perdant 10 mètres ou plus de glace par an. Les parois des crevasses fondaient encore plus vite – jusqu’à 10 fois plus vite, perdant 20 mètres de glace par an. Washam a noté que les courants d’eau devenaient turbulents lorsqu’ils rencontraient ces surfaces abruptes, ce qui mettait l’eau en contact avec la glace de manière à la faire fondre plus efficacement.

Les marches verticales peuvent provenir des subtils hauts et bas présents sur la face inférieure de la glace lorsqu’elle se détache du lit le long de la ligne d’échouage. La glace peut se fracturer et fondre plus rapidement dans ces endroits irréguliers, ce qui accentue la pente – ce qui augmente le taux de fonte, et fait que la pente s’accentue encore plus, jusqu’à former un mur de terrasse presque vertical. Au fur et à mesure que la glace fond sur ces surfaces verticales, les murs de terrasse se déplacent horizontalement, expliquent les scientifiques. Une crevasse basale de 10 mètres de diamètre peut s’élargir à 30, voire 50 mètres, en l’espace d’un an.

En février 2022, Christian Wild, un chercheur postdoctoral qui travaille avec Irin Pettit a publié une analyse des mesures satellites montrant que la face avant de la glace en contact avec la crête montagneuse sous-marine s’amincit de 30 centimètres par an. À ce rythme, elle se soulèvera du sommet des montagnes dans les dix prochaines années. Wild s’attend à ce que, lorsque cela se produira, la plate-forme de glace orientale se « désagrège » rapidement en une flottille d’icebergs. Mais elle pourrait connaître sa fin encore plus tôt. Si la fonte ciblée de la terrasse provoque des fissures vers le haut de la glace, cela pourrait amplifier les contraintes mécaniques qui déchirent déjà la plate-forme.

Des éclatements massifs se produisent déjà juste en amont de la crête montagneuse. Au cours de la dernière décennie, la glace s’y est fragmentée en un embâcle de longs tessons qui ne tiennent ensemble que par la pression et la friction. Une série d’images satellites, assemblées en une animation par Andrew Fleming du British Antarctic Survey, montre que ces fragments glissent les uns sur les autres de plus en plus facilement. En conséquence, le plateau en éclats commence à se déformer et à s’écouler autour de la crête montagneuse plus rapidement et dans de nouvelles directions, comme une rivière qui se divise en s’écoulant autour d’un rocher. La montagne – autrefois un contrefort stabilisateur – agit maintenant comme un coin, envoyant plusieurs failles « en dague » vers la terre.

« La chose est en train de s’effondrer », déclare Karen Alley, glaciologue à l’Université du Manitoba à Winnipeg, qui a publié une analyse de ces modèles d’écoulement de la glace en novembre 2021. Même si la glace se déconnecte de la crête montagneuse plus lentement que prévu, un autre scénario pourrait condamner le plateau. Ces failles en forme de poignard pourraient continuer à s’allonger jusqu’à ce qu’elles croisent les tranchées ascendantes qui avancent vers la mer depuis le rivage. Cette intersection de défauts structurels pourrait conduire, dans un très proche avenir, à l’éclatement de l’ensemble du plateau.

Source : Scientific American

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