Un nouveau modèle pour prédire la fonte des glaces en Antarctique

Publié par Adrien le 14/04/2020 à 09:00
Source: CNRS INSIS
Les grandes plaques de glace qui descendent de l'Antarctique à l'océan s'érodent au contact de courants océaniques sous-jacents, cachés à l'observation. Une équipe internationale a mené des expériences avec la cuve tournante Coriolis du Laboratoire des écoulements géophysiques et industriels pour reproduire le phénomène. Selon ses résultats publiés dans Nature, les différences de densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de référence est l'eau pure à 4 °C pour...) de l'eau de mer (L'eau de mer est l'eau salée des mers et des océans de la Terre.) font que certains courants passent sous la glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) et accélèrent sa fonte.


Expérience reproduisant le courant antarctique circumpolaire pénétrant partiellement dans une cavité, via représentation simplifiée du relief (Le relief est la différence de hauteur entre deux points. Néanmoins, ce mot est souvent employé pour caractériser la forme de la surface de la Terre.) sous-marin (Un sous-marin est un navire capable de se déplacer dans les trois dimensions, sous la surface de l'eau ; il se distingue ainsi des autres bateaux...) sous un iceshelf.
© LEGI

La calotte glaciaire antarctique s'amenuise de façon accélérée, contribuant à la montée générale du niveau de la mer (Le niveau de la mer est la hauteur moyenne de la surface de la mer, par rapport à un niveau de référence adéquat.). Cette réduction résulte d'un écoulement glaciaire, favorisé par la réduction des "iceshelves". Ces immenses plaques de glaces proviennent des glaciers terrestres, flottent sur l'océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée. En fait, il s'agit plutôt d'un volume, dont l'eau...) et se terminent en hautes falaises. Elles ne doivent pas être confondues avec la banquise (La banquise est une étendue de mer gelée. Elle se forme durant l'hiver polaire, lorsque la température de l'eau de mer descend en dessous de -1,9°C. Au cœur de l'hiver, l'épaisseur de glace peut atteindre 1,5...), qui est issue du gel de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) de mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.). À cause de leur épaisseur d'environ un kilomètre, les "iceshelves" masquent les mécanismes qui ont lieu en profondeur. Or les scientifiques soupçonnent que leur fonte se produit par le dessous, au contact d'un océan dont la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante,...) n'excède pourtant pas quelques degrés.

Des chercheurs du Laboratoire des écoulements géophysiques et industriels (LEGI, CNRS/Université Grenoble Alpes) et des universités de Göteborg (Suède), Bergen (Norvège), Kiel (Allemagne), Inha (Corée du Sud), Hobart (Australie) et Northumbrie (Royaume-Uni) ont démontré que le phénomène était régi par les différences de densité de l'eau de mer. Ils ont pour cela utilisé la plateforme Coriolis du LEGI, une cuve tournante de treize mètres de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre...) où des plaques de plastique imitent les "iceshelves" et les canyons sous-marins qui contraignent les courants. De l'eau marquée par un colorant (Un colorant est une substance utilisée pour apporter une couleur à un objet à teinter.) fluorescent a été injectée en dessous, tandis que les chercheurs modifient différents paramètres.

Ils ont ainsi découvert le rôle de la densité de l'eau, un facteur principalement impacté par la salinité et la température. Si toute la colonne d'eau présente une densité uniforme, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) le courant est bloqué par le bord de la glace et contourne la plaque. Mais si la densité n'est pas partout la même, alors une partie du courant passe sous les "iceshelves" et provoque leur fonte. Ces résultats affinent les modèles de circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) océanique et aideront à mieux cibler les campagnes de mesures, dans le but de prédire les risques d'emballement de la fonte des glaces due au réchauffement climatique (Le réchauffement climatique, également appelé réchauffement planétaire, ou réchauffement global, est un phénomène d'augmentation de la température moyenne des océans et de...).

Référence

Ice front blocking of ocean heat transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route,...) to an Antarctic ice shelf, K. Wåhlin, N. Steiger, E. Darelius, K. M. Assmann, M. S. Glessmer, H. K. Ha, L. Herraiz-Borreguero, C. Heuzé, A. Jenkins, T. W. Kim, A. K. Mazur, J. Sommeria and S. Viboud.
Nature, volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) 578, pages 568-571 (2020)
doi.org/10.1038/s41586-020-2014-5

Pour en savoir plus

Découvrez le diaporama sur la plateforme Coriolis Un manège pour la science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large. L'ensemble de...)
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