Etude sur la fonte des glaciers antarctiques // Study about the melting of Antarctica’s glaciers

drapeau-francaisDans des notes précédentes (décembre 2015 et avril 2016), j’ai expliqué que les glaciers de l’Antarctique fondent eux aussi. J’ai donné les exemples des glaciers Thwaites et Pine Island qui sont parmi ceux qui fondent le plus vite sur notre planète. Dans une étude récente, des chercheurs américains de l’Institut de Technologie de Californie avancent une hypothèse selon laquelle une arrivée d’eau plus chaude contribuerait à faire réduire l’épaisseur de certaines plates-formes glaciaires de l’Antarctique Occidental, ce qui entraînerait le recul rapide des glaciers.
En utilisant les données recueillies par l’Opération IceBridge de la NASA, avec un avion pour survoler les pôles, les scientifiques ont étudié la fonte des glaciers Smith, Pope et Kohler (voir la carte ci-dessous). Ils ont découvert que la glace avait fondu sur plusieurs centaines de mètres d’épaisseur entre 2002 et 2009, ce qui confirme l’hypothèse que, dans le milieu des années 2000, la baie de la Mer d’Amundsen dans l’Antarctique Occidental a été envahie par de l’eau plus chaude.
Les chercheurs expliquent que les plates-formes glaciaires sont d’épaisses et vastes étendues de glace qui avancent dans la mer. De l’eau plus chaude peut pénétrer dans des fractures ouvertes à la base d’une plate-forme, entraînant son érosion par le bas. Cela peut avoir un effet domino si l’eau pénètre dans la zone où la glace quitte son support terrestre et commence à flotter dans l’eau. Si cette zone absorbe de l’eau chaude, le contact entre le substratum rocheux et le glacier est affaibli et le glacier recule rapidement.
Jusqu’à présent, on ne savait pas quelle quantité de glace disparaissait de cette façon. Grâce aux équipements à bord des avions de la NASA qui balayent les étendues de glace, les chercheurs ont conclu que des trois glaciers étudiés, le Smith était celui qui avait le plus souffert, avec un recul de 70 mètres et une perte d’épaisseur de près de 500 mètres chaque année.
L’eau de mer relativement chaude qui provoque la fonte de la glace de ces glaciers a pour nom Eau Profonde Circumpolaire – Circumpolar Deep Water (CDW). C’est un mélange de tous les océans du monde et elle se déplace à travers un plateau continental à une profondeur de plus de 300 mètres. A partir de 2009 et jusqu’en 2014, les chercheurs indiquent que l’afflux d’eau chaude a été moins important, ce qui a ralenti le recul des glaciers Kohler et Pope. Mais c’était trop tard. La glace qui se trouve dans la zone entre la mer et le substratum rocheux avait déjà formé une cavité profonde, de sorte que la fonte se poursuit aujourd’hui.
Les résultats de cette étude seront utilisés pour développer un modèle qui pourrait simuler les processus au point de contact de la glace avec l’océan, afin de mieux comprendre comment les plates-formes glaciaires évoluent et prévoir leur fonte dans les années à venir.
Source: Cosmos Magazine.

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drapeau-anglaisIn previous notes (December 2015 and April 2016), I explained that glaciers in Antarctica re melting too. I gave the examples of the Thwaites and Pine Island glaciers which are among the world’s fastest melting glaciers. In a recent study, US researchers from the California Institute of Technology suggest an influx of warm water thinned some of West Antarctica’s ice shelves, leading to the rapid retreat of the glaciers.

Using data collected by NASA’s Operation Icebridge – which sends aircraft to fly over the poles, the scientists studied the melting from the Smith, Pope and Kohler Glaciers (see map below). They found hundreds of metres of the glacial ice melted between 2002 and 2009, supporting the hypothesis that in the mid-2000s, the West Antarctica’s Amundsen Sea bay was flooded with warm water.

The researchers explain that ice shelves are thick, vast swathes of ice that poke out from the land and into the sea. But warm water can squeeze into ice shelf cracks, eroding them from the bottom up. This can have a domino effect if the water penetrates the grounding line, which is the zone where land ice starts to float in water. If the grounding line takes in warm water, contact between bedrock and glacier ice is weakened and glaciers retreat rapidly.

Until now, no one knew just how much ice was lost this way. With NASA aircraft scanning the icy plains, the researchers measured that Smith glacier suffered the most of the three, with as much as 70 metres in length and almost 500 metres in thickness of solid ice disappearing each year.

The relatively warm, salty water that causes the melting of glacier ice is called Circumpolar Deep Water. It’s a blend of the world’s oceans and travels across a continental shelf at a depth of more than 300 metres. From 2009 until 2014, the researchers indicate the warm water eased up and slowed Kohler and Pope’s retreat. But it might have been too late. The ice at the grounding line had already formed a deep cavity, so that melting continues today.

The results from this study will be used to develop a model that would simulate the processes at the ice-ocean connection point, to better understand how ice shelves evolve and help predict future melting.

Source: Cosmos Magazine.

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Vitesse d’écoulement (« Velocity »)des glaciers cartographiée grâce au satellite Earth Observatory de la NASA. Comme indiqué dans le texte, entre 2002 et 2009, le glacier Smith a reculé de 70 mètres par an et perdu quelque 500 mètres d’épaisseur.

Le Groenland fond plus vite qu’on le pensait // Greenland melts faster than previously thought

drapeau-francaisUne étude récemment publiée dans la revue Science Avances nous apprend que les recherches effectuées jusqu’à présent ont peut-être sous-estimé d’environ 20 milliards de tonnes par an la perte de masse de la calotte glaciaire du Groenland.
En général, les scientifiques calculent la perte de glace au Groenland (et ailleurs dans le monde) en utilisant les données satellitaires. La nouvelle étude indique que ces données ont probablement inclus des éléments incorrects et donc mésestimé la disparition de glace chaque année.
La nouvelle étude s’appuie sur un concept connu sous le nom d’«ajustement isostatique glaciaire», ou la tendance de la terre à « rebondir » après qu’une importante masse de glace s’est retirée. [NDLR : J’ai déjà eu l’occasion de parler de ce phénomène à propos de l’Islande.] Cet effet est en grande partie géré par le comportement du manteau terrestre. En effet, quand un poids important, comme une immense calotte glaciaire, se forme à la surface de la Terre, la forte pression qu’elle exerce déforme le manteau qui se trouve en dessous. Lorsque le poids disparaît, le manteau se remet progressivement en place.
Dans la mesure où les études satellitaires tirent uniquement leurs conclusions sur la perte de glace en fonction des changements observés à la surface de la Terre, les scientifiques doivent effectuer des corrections pour tenir compte de cet effet dû au comportement du manteau terrestre. L’étude fait en particulier référence aux mesures effectuées par les satellites jumeaux  GRACE qui estiment la perte de glace en fonction des modification de gravité au cours de leurs orbites autour de la terre. Ces satellites mesurent la variation de masse, mais ils ne peuvent pas vraiment faire la différence entre la masse de la glace et la masse rocheuse.
La nouvelle étude a tiré ses conclusions en utilisant les données fournies par un réseau de capteurs GPS installés autour du Groenland ; ils ont permis de détecter la vitesse de « rebondissement » de la Terre. Les chercheurs ont pu utiliser ces mesures pour estimer la vitesse à laquelle s’est déplacé le sol du Groenland depuis le dernier âge glaciaire dont l’apogée se situe il y a plus de 25 000 ans.
Quand les scientifiques ont comparé leurs estimations à certains modèles utilisés précédemment pour reconstruire l’histoire glaciaire du Groenland, ils ont constaté que les résultats ne correspondaient pas. Ils en ont conclu que les hypothèses des anciens modèles sur les déplacements de la roche sous le Groenland étaient incorrectes. Ces modèles se basent généralement sur des hypothèses standard sur les mouvements du manteau terrestre dans la plupart des régions du monde. Cependant, les chercheurs pensent qu’il y a des millions d’années, un point chaud a changé la consistance du manteau sous le Groenland, l’amenant à se déplacer de différentes manières. Ce point chaud existe toujours, mais il a migré depuis cette époque lointaine et se trouve actuellement sous l’Islande, où il est responsable de l’activité volcanique dans ce pays.
C’est parce qu’ils n’ont pas tenu compte de l’influence de ce point chaud que les modèles précédents décrivant comportement du Groenland étaient incorrects. Les chercheurs ont donc créé un nouveau modèle en prenant en compte leurs hypothèses sur le manteau, de sorte que les résultats se sont retrouvés en phase avec les mesures GPS. Ensuite, ils ont utilisé le modèle modifié pour reconstruire l’histoire glaciaire du Groenland. Les derniers résultats montrent que les mesures satellitaires ont sous-estimé la perte de masse actuelle du Groenland d’environ 20 milliards de tonnes par an.
L’évolution du Groenland au vu des nouvelles données révèle non seulement la quantité de glace perdue au cours des derniers millénaires, mais les endroits où les pertes se sont produites. Au cours des deux dernières décennies, les scientifiques ont découvert qu’en fait un nombre limité de glaciers était responsable de plus de 70 pour cent du total des pertes de la calotte glaciaire. La nouvelle étude conclut que ces mêmes régions ont effectivement contribué à une partie importante – environ 40 pour cent – des pertes de glace du Groenland depuis des milliers d’années. Les chercheurs font remarquer qu’une autre étude récente a révélé des résultats similaires.
Indirectement, cette dernière étude ne concerne pas que le Groenland. Les chercheurs ont fait remarquer que des erreurs similaires pourraient concerner les estimations actuelles de perte de glace en Antarctique. Le problème est que l’Antarctique est beaucoup plus vaste que le Groenland. Bien qu’un réseau GPS existe sur ce continent, les capteurs sont très éloignés les uns des autres, ce qui signifie qu’il est beaucoup plus difficile de recueillir suffisamment de données pour effectuer le même type d’étude.
Source: The Washington Post.

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drapeau-anglaisA study recently published in the journal Science Advances finds that previous studies may have underestimated the current rate of mass loss on the Greenland ice sheet by about 20 billion tons per year.

Generally, scientists estimate ice loss in Greenland (and elsewhere around the world) using data from satellites. But the new study suggests these satellite studies may have included some incorrect assumptions, causing them to miscalculate the amount of mass actually disappearing from the ice sheet each year.

The assertion revolves around a concept known as « glacial isostatic adjustment, » or the tendency of land to bounce back after a large weight of ice has been removed from it. An important part of this effect is driven by the flowing of the Earth’s mantle. When a heavy weight, such as a huge ice sheet, forms on the Earth’s surface, the resulting high pressure causes the mantle to begin flowing out from underneath it. When the weight is removed, the mantle gradually begins to flow back into place.

Because satellite studies generally draw their conclusions about ice loss based on changes in the Earth’s surface, scientists must make corrections to account for this effect. The study points specifically to the measurements yielded by the GRACE satellites, a set of twin crafts that estimate ice loss based on changes in the pull of gravity as they orbit around the earth. What these satellites measure is mass change, but they can’t really tell the difference between ice mass and rock mass.

The study draws its conclusions using data from a network of GPS sensors placed around Greenland, which have helped detect how fast the earth there is springing back up. The researchers were able to use these recent measurements to estimate the rate at which land in Greenland has been moving back into place since the last ice age, which reached its peak more than 25,000 years ago.

When they compared these estimates to some of the models that have previously been used in reconstructions of Greenland’s glacial history, they found that the findings didn’t match up, leading them to conclude that the models’ assumptions about the flow of rock beneath Greenland were incorrect. These models have typically relied on standard assumptions about the way the Earth’s mantle flows in most parts of the world. However, the researchers suggest that millions of years ago, a hotspot changed the consistency of the mantle beneath Greenland, causing it to move in different ways. This hotspot still exists, but it has since migrated and currently resides beneath Iceland, where it’s historically been responsible for the high levels of volcanic activity in that country.

Without taking the influence of this hotspot into effect, the researchers suggest, previous models of Greenland’s behaviour were incorrect. So they created a modified model, tweaking its assumptions about the mantle so that the results were consistent with their GPS estimates. Then, they used the modified model to create a reconstruction of Greenland’s glacial history. First, the results suggest that satellite studies have been underestimating the current mass loss in Greenland by about 20 billion tons per year.

The reconstructed history was able to identify not only how much ice has been lost over the last few thousand years, but also where the losses have been coming from. Over the past two decades, scientists have found that a relatively small set of glaciers in Greenland are responsible for more than 70 percent of the ice sheet’s total losses. The new study finds that these same regions have actually been contributing to a hefty portion — about 40 percent — of Greenland’s ice losses for many thousands of years. And the researchers pointed out that another recent study found similar results over the last century.

The study doesn’t just raise questions about Greenland. The researchers have pointed out that some of the same problems could exist with the current estimates of ice loss in Antarctica. The problem is that Antarctica is so much bigger than Greenland. Although a GPS network exists there as well, the sensors are spaced much farther apart, meaning it may be much more difficult to gather enough data to conduct the same type of study.

Source: The Washington Post.

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Photos: C. Grandpey

Alaska: Une catastrophe glaciaire (3) // A glacial disaster (3)

drapeau-francaisDes glaciers, comme le Sawyer ou le Blackstone, viennent encore vêler (autrement dit, produire des icebergs). C’est un spectacle magnifique et impressionnant quand des effondrements se produisent sur le front du glacier.

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drapeau-anglaisTidal glaciers, such as Blackstone and Sawyer, are still calving (i.e. producing icebergs). This is a beautiful and impressive sight, especially when collapses occur on the glacier front.

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Photos: C. Grandpey