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Rebond isostatique et éruptions en Antarctique ? // Isostatic rebound and eruptions in Antarctica ?

À la fin du documentaire consacré au « Réveil des volcans d’Europe » (France 5 le 7 avril 2025), Jamy Gourmaud aborde le sujet du rebond isostatique en Antarctique.

Le rebond isostatique est un phénomène que l’on peut rapprocher du bradyséisme qui affecte les Champs Phlégréens en Italie. À Pouzolles, le sol subit des variations de niveau au gré des phases de gonflement et de dégonflement de la chambre magmatique qui se trouve sous cette région. S’agissant des glaciers, avec leur fonte leur masse diminue, ce qui pourrait favoriser la poussée du magma qui sommeille sous la surface de la Terre ; on aurait affaire à une sorte de bradyséisme glaciaire.

Traces du bradyséisme sur le temple de Sérapis à Pouzzoles (Photo: C. Grandpey)

Plusieurs scientifiques ont évoqué le rebond isostatique à propos de l’Islande. Le documentaire diffusé le 7 avril nous explique que le soulèvement du substrat rocheux pourrait également se produire en Antarctique et favoriser le déclenchement d’éruptions sur le Continent blanc.
En étudiant l’interaction entre le volcanisme et la glaciation au cours des 150 000 dernières années, des scientifiques américains et allemands ont déterminé – dans une étude publiée début 2025 – que que le rebond isostatique pourrait augmenter la fréquence et l’intensité de l’activité volcanique dans le système de rift antarctique occidental (West Antarctic Rift System – WARS). Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue Geochemistry, Geophysics, Geosystems.
Comme l’a précisé Jamy Gourmaud, l’une des zones volcaniques les plus actives au monde, la région de WARS abrite plus de 130 volcans, dont beaucoup sont situés le long de la côte ouest de l’Antarctique. Si certains de ces volcans, comme le mont Erebus, sont visibles, beaucoup d’autres se cachent sous une épaisse couche de glace, une couche qui s’amincit et recule lentement.

Sommet de l’Erebus (Crédit photo: Wikipedia)

Les auteurs de l’étude ont analysé la « dynamique interne » du système d’alimentation magmatique dans la région en concevant un modèle de chambre magmatique thermomécanique et en simulant diverses baisses de pression causées par la déglaciation. L’étude a également examiné comment ce changement de pression faisait augmenter la taille de la chambre magmatique tout en impactant l’émission des substances volatiles. Après avoir effectué plus de 4 000 simulations, ils ont découvert que plus la chambre magmatique était grande, plus elle était impactée par le retrait des glaciers qui la surmontent.
Pour tester leurs conclusions, les chercheurs ont également exploré l’impact de la déglaciation dans les Andes, qui s’est produite il y a environ 18 000 à 35 000 ans. Ils ont trouvé des preuves d’une augmentation du volcanisme pendant la déglaciation au cours du dernier maximum glaciaire. La réduction de poids due à la fonte de la glace au-dessus permet également à l’eau dissoute et au dioxyde de carbone de former des bulles de gaz, ce qui provoque une accumulation de pression dans la chambre magmatique et peut éventuellement déclencher une éruption. »
Source : Populatr Mechanics via Yahoo News.

Comme je l’explique au cours de ma conférence « Volcans et Risques volcaniques », cette approche du rebond isostatique en milieu glaciaire est intéressante, mais nous ne disposons pas de suffisamment de recul dans le temps pour la valider. Le réchauffement climatique a vraiment commencé à s’accélérer dans les années 1970 et depuis cette époque, aucune éruption n’a été provoquée par un rebond isostatique. Les prochaines générations continueront ces observations et pourront affirmer si oui ou non la fonte des glaciers en milieu volcanique peut contribuer au déclenchement des éruptions.

La prochaine éruption du Katla (Islande) sera-t-elle provoquée par le rebond isostatique (Photo: C. Grandpey)

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At the end of the documentary about « The Awakening of Europe’s Volcanoes, » Jamy Gourmaud tackles the topic of isostatic rebound in Antarctica.
Isostatic rebound is a phenomenon similar to the bradyseism that affects the Phlegraean Fields in Italy. In Pouzolles, the ground undergoes fluctuations according to the swelling and deflation of the magma chamber beneath the region. As glaciers melt, their mass decreases, which could promote the upwelling of magma lying dormant beneath the Earth’s surface; this would be a kind of glacial bradyseism.
Several scientists have mentioned isostatic rebound in connection with Iceland. The documentary released on April 7 explains that the uplift of the bedrock could also occur in Antarctica and trigger eruptions on the White Continent.

Studying the interplay between volcanism and glaciation over the past 150 thousand years, scientists from the U.S. and Germany determined that the isostatic rebound could increase the frequency and intensity of volcanoes in the West Antarctic Rift System (WARS). The results of the study were published in the journal Geochemistry, Geophysics, Geosystems.

One of the most volcanically active areas of the world, WARS is home to more than an estimated 130 volcanoes, many of which are located along Antarctica’s western coast. While some of these volcanoes, such as Mount Erebus, are visible, many more are hidden away beneath a deep sheet of ice, a sheet that is slowly thinning and retreating.

The authors of the study analyzed the“internal dynamics” of the magma plumbing system in the region by designing a thermomechanical magma chamber model and simulated various pressure decreases caused by deglaciation. The study also investigated how this change in pressure increased the size of the magma chamber while also impacting the expulsion of volatiles. After running more than 4,000 simulations, they found that the larger the magma chamber, the more impacted it was by retreating glaciers overhead.

To test their findings, the researchers also explored the impact of deglaciation in the Andes Mountains, which occurred around 18,000 to 35,000 years ago. They found evidence of increased volcanism during deglaciation during the Last Glacial Maximum. The reduced weight from the melting ice above also allows dissolved water and carbon dioxide to form gas bubbles, which causes pressure to build up in the magma chamber and may eventually trigger an eruption.”

Source : Populatr Mechanics via Yahoo News.

As I explain in my lecture « Volcanoes and Volcanic Risks, » this approach to isostatic rebound in a glacial environment is interesting, but we don’t have enough time to validate it. Global warming really started to accelerate in the 1970s, and since then, no eruption has been triggered by isostatic rebound. Future generations will continue these observations and will be able to determine whether or not the melting of glaciers in a volcanic environment can contribute to triggering eruptions.

La fonte des pôles continue // The melting of the poles continues

Les mauvaises nouvelles s’accumulent concernant la glace dans les régions polaires. Le Centre national de données sur la neige et la glace (NSIDC) vient d’indiquer que la banquise arctique a connu sa plus faible étendue hivernale depuis le début des relevés il y a 47 ans. On a donc une confirmation des effets du réchauffement climatique, une situation qui aura des répercussions à l’échelle planétaire.
En Arctique, la banquise (aussi appelée glace de mer) atteint son maximum en mars de chaque année, puis entame une période de fonte de six mois. Le maximum mesuré le 29 mars 2025 était de 14,33 millions de kilomètres carrés, soit environ 80 000 kilomètres carrés de moins que le pic le plus bas précédent, en 2017.
L’année de plus grande étendue pour la banquise arctique depuis le début des relevés remonte à 1979, avec 16,64 millions de kilomètres carrés.
Lorsque la banquise hivernale se porte bien, elle peut s’étendre sur plus de la moitié de la surface de la Terre vers l’équateur ; elle atteint le Japon, la Chine et le golfe du Saint-Laurent au Canada. Malheureusement, une telle situation n’est plus observée. L’étendue de la banquise diminue tout au long des quatre saisons. L’été reste la saison la plus importante pour la santé globale de la glace arctique. En effet, en été les eaux libres de glace se réchauffent plus rapidement, retiennent davantage d’énergie et rendent l’automne et l’hiver plus chauds et plus fragiles.
Les minimas hivernaux les plus significatifs de la banquise ont été enregistrés depuis 2015. Il convient de noter que début mars 2025, l’Antarctique a frôlé le record de banquise la plus réduite, avec le deuxième niveau de banquise le plus bas jamais enregistré. En février, la banquise dans son ensemble – Arctique et Antarctique réunis – a atteint un niveau historiquement bas.
Source : Médias d’information internationaux, Associated Press, NSIDC.

Photo: C. Grandpey

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Bad news is accumulating about ice in the polar regions. The National Snow and Ice Data Center (NSIDC) has just informed the public that Arctic sea ice had its weakest winter buildup since record-keeping began 47 years ago, a confirmation of global warming that will have repercussions globally.

The Arctic reaches its maximum sea ice in March each year and then starts a six-month melt season. The peak measurement taken on March 29th, 2025 was 14.33 million square kilometers, about 80,000 square kilometers smaller than the lowest previous peak in 2017.

Arctic sea ice’s biggest year since record-keeping began was 1979, at 16.64 million square kilometers.

When winter sea ice is doing well it can extend more than halfway down the Earth toward the equator, reach Japan, China and Canada’s Gulf of St. Lawrence. This no longer occurs. Sea ice extent is shrinking all four seasons, but the most important season for the overall health of the Arctic ice is the summer. This is because ice-free waters warm up quicker, hold more energy and make fall and winter warmer and weaker.

The five lowest amounts for winter peak Arctic sea ice have been since 2015. It should be noted that in early March 2025, Antarctica came close to breaking a record for record low sea ice and ended up with the second-lowest sea lice evel on record. In February, global sea ice – the combination of Arctic and Antarctic – hit a record low.

Source : International news media, Associated Press, NSIDC.

Nouvelle carte de l’Antarctique // New map of Antarctica

Une équipe internationale dirigée par le British Antarctic Survey (BAS) a publié la carte la plus détaillée du socle sous-glaciaire de l’Antarctique. Cette carte remet notamment en question les hypothèses antérieures concernant la localisation de la glace la plus épaisse et fournit des données importantes sur les processus glaciaires en Antarctique.
L’ensemble de données, baptisé Bedmap3, intègre plus de six décennies de levés géophysiques, tout en intégrant avec précision les plus hautes montagnes et les vallées les plus profondes du continent. On obtient ainsi des mises à jour majeures sur l’épaisseur de la glace, la topographie sous-glaciaire et la réaction du continent au réchauffement climatique.

 

Représentation topographique du relief du substrat rocheux de l’Antarctique (Source: BAS)

Bedmap3 intègre plus de 82 millions de points de données, soit le double de l’ensemble précédent. Cette carte haute résolution s’appuie sur des informations recueillies par des avions, des satellites, des navires et même d’anciens traîneaux à chiens. Elle offre une vue exceptionnellement détaillée du territoire qui se cache sous la glace de l’Antarctique, ce qui permettra aux scientifiques de prévoir la réaction des calottes glaciaires au réchauffement climatique.
Un élément clé de cette mise à jour concerne la localisation de la glace la plus épaisse de l’Antarctique. Des recherches antérieures la situaient dans le bassin de l’Astrolabe, en Terre Adélie, mais les dernières analyses révèlent que l’épaisseur de glace la plus importante se trouve dans un canyon sans nom de la Terre Wilkes – Wilkes Land – avec une épaisseur de 4 757 mètres.
Bedmap3 s’appuie sur de récentes études menées en Antarctique oriental, notamment autour du pôle Sud, de la péninsule Antarctique et des montagnes Transantarctiques. L’ensemble de données permet d’obtenir une représentation plus précise des vallées profondes et des pics rocheux exposés, tout en intégrant de nouvelles mesures de l’élévation de la surface de la glace et des plateformes glaciaires qui flottent sur l’océan. L’une de ses contributions les plus importantes est la cartographie actualisée des lignes d’ancrage, zones où la glace rencontre l’océan et commence à flotter. Ces données sont essentielles pour prévoir la contribution potentielle de la glace antarctique à l’élévation future du niveau de la mer.

 

Source: BAS

Grâce à Bedmap3, il ressort que la calotte glaciaire antarctique est plus épaisse qu’on le pensait initialement et qu’un volume de glace plus important repose sur un substrat rocheux situé sous le niveau de la mer. Cela accroît le risque de fonte de la glace en raison de l’incursion d’eau océanique chaude sur les bordures du continent. Bedmap3 montre que l’Antarctique est plus vulnérable qu’on le pensait.
Par ailleurs, la carte révèle que la calotte glaciaire antarctique couvre une superficie de 13,63 millions de km², soit un volume total de 27,17 millions de km³. L’épaisseur moyenne de la glace, plateformes glaciaires comprises, est de 1 948 m ; hors plateformes, elle atteint 2 148 m. Si toute la glace de l’Antarctique fondait, le niveau de la mer dans le monde pourrait augmenter de 58 mètres, menaçant ainsi les régions côtières de la planète.
L’ensemble de données haute résolution de Bedmap3 constituera un outil essentiel pour les climatologues qui étudient les processus glaciaires, les interactions océan-glace et les changements à long terme de la topographie de l’Antarctique. La cartographie plus précise des lignes d’ancrage contribuera à la recherche sur la stabilité des courants glaciaires et le rôle des structures sous-glaciaires dans le comportement de l’écoulement de la glace.
Bedmap3 permettra des prévisions plus fiables des changements futurs de la calotte glaciaire en fournissant une représentation plus précise du paysage sous-glaciaire de l’Antarctique. Ainsi, les scientifiques pourront évaluer les risques associés à la perte de glace et à l’élévation du niveau de la mer.
Source : British Antarctic Survey.

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An international team led by the British Antarctic Survey (BAS) has released the most detailed map of Antarctica’s subglacial terrain. In particular, the map challenges previous assumptions about the location of the thickest ice and provides important data on Antarctica’s ice processes.

The dataset, known as Bedmap3, integrates over six decades of geophysical surveys, capturing the continent’s tallest mountains and deepest valleys with precision. The findings present major updates on ice thickness, subglacial topography, and the continent’s response to global warming..

Bedmap3 builds on previous datasets by incorporating more than 82 million data points, double that of its predecessor. The high-resolution map is based on information gathered from aircraft, satellites, ships, and even historic dog-drawn sleds. Rendered on a 500 meter grid, it provides an exceptionally detailed view of the land beneath Antarctica’s ice, enabling scientists to predict how ice sheets might respond to warming temperatures.

A key revision in this update is the identification of the thickest overlying ice. Earlier research placed this in the Astrolabe Basin in Adélie Land, but the latest analysis reveals the true thickest ice lies in an unnamed canyon in Wilkes Land, with a depth of 4 757 meters.

Bedmap3 benefits from recent extensive surveys in East Antarctica, including regions around the South Pole, the Antarctic Peninsula, and the Transantarctic Mountains. The dataset refines the depiction of deep valleys and exposed rocky peaks while also incorporating new measurements of ice surface elevation and floating ice shelves. One of its most important contributions is the updated mapping of grounding lines, areas where the ice meets the ocean and begins to float. The data is essential for predicting how Antarctic ice might contribute to future sea-level rise.

Thanks to Bedmap3, it is clear the Antarctic Ice Sheet is thicker than was originally thought and has a larger volume of ice that is grounded on a rock bed sitting below sea-level. This puts the ice at greater risk of melting due to the incursion of warm ocean water that is occurring at the fringes of the continent. What Bedmap3 is showing is that Antarctica is slightly more vulnerable than previously thought.

The map reveals that the Antarctic Ice Sheet holds a total volume of 27.17 million km3, covering an area of 13.63 million km2. The mean ice thickness, including ice shelves, is 1 948 m, but when excluding ice shelves, the average thickness increases to 2 148 m. If all the ice in Antarctica were to melt, global sea levels could rise by 58 meters, posing a threat to coastal regions worldwide.

Bedmap3’s high-resolution dataset is expected to be a vital tool for climate scientists studying ice processes, ocean-ice interactions, and long-term changes in Antarctica’s topography. The refined grounding line mapping will aid research into the stability of ice streams and the role of subglacial features in ice flow behavior.

Bedmap3 enables more accurate predictions of future ice sheet changes by providing a more precise representation of Antarctica’s subglacial landscape, helping scientists assess risks associated with ice loss and sea-level rise.

Source : British Antarctic Survey.

L’échouage de l’iceberg A23a // The grounding of Iceberg A23a

J’ai écrit plusieurs notes sur ce blog à propos d’A23a, un énorme iceberg qui s’est détaché de la Péninsule Antarctique en 1986. Poussé par les courants de l’océan Austral, il aurait pu devenir une véritable menace pour la faune s’il s’était échoué le long des côtes de la Géorgie du Sud. Heureusement, le mastodonte a eu la bonne idée de s’échouer contre une île située loin de tout dans Atlantique Sud.
Comme l’explique le New York Times, « cet événement est un signe avant-coureur de ce qui nous attend au moment où le réchauffement climatique provoque des changements majeurs dans la Péninsule Antarctique. »
L’A23a, est resté confiné pendant plusieurs décennies dans la mer de Weddell, à l’est de l’Antarctique. Puis il a commencé à se déplacer en 2020 après s’être détaché du plancher océanique. En 2023, il a quitté les eaux antarctiques et a commencé à dériver vers le nord. Il a ensuite commencé à tourner sur lui-même comme une toupie, piégé à l’intérieur d’un courant océanique près des Orcades du Sud. L’iceberg est parvenu à se défaire de ce piège et est finalement venu finir sa course sur le plateau continental à environ 80 kilomètres de l’île de Géorgie du Sud, le long d’un territoire britannique extrêmement isolé et montagneux situé à 1 400 kilomètres à l’est des Malouines. L’île sert de base technique mais n’est pas habitée en permanence ; en revanche, elle est fréquemment visitée par des croisières polaires et des chercheurs.

Source: British Antarctic Survey

L’iceberg A23a est vraiment impressionnant ; il présentait à l’origine une superficie d’environ 3 800 kilomètres carrés. Selon le National Ice Center américain, elle est actuellement d’environ 3 400 kilomètres carrés, ce qui est à peu près la taille de la Géorgie du Sud qui ne devrait pas être affectée si l’iceberg reste échoué là où il se trouve actuellement. Cependant, au fur et à mesure qu’il va se briser en morceaux plus petits, l’iceberg risque de poser des problèmes aux opérations de pêche dans la région. Elle sont susceptibles de devenir à la fois plus difficiles et plus dangereuses.
Les chercheurs souhaitent profiter de la position actuelle de l’A23a pour étudier comment les gros icebergs peuvent affecter la faune et les écosystèmes locaux. En effet, les nutriments remobilisés par l’échouage de l’iceberg et par sa fonte peuvent favoriser la disponibilité de nourriture pour l’écosystème régional, avec les manchots et les phoques. Grâce à sa taille énorme, Grâce à sa taille imposante, l’A23a est facilement observable depuis l’espace et sa trajectoire est facile à suivre.
Néanmoins, personne ne sait vraiment comment il va se comporter maintenant. De gros icebergs ont déjà parcouru une longue distance vers le nord ; l’un d’eux s’est retrouvé à moins de 1 000 kilomètres de Perth, en Australie. Malgré cela, ils se brisent tous inévitablement et finissent par fondre rapidement.
Les scientifiques observent et étudient de près ces grands icebergs car ils sont liés au réchauffement climatique qui fait fondre l’Antarctique à un rythme record. Les plateformes glaciaires, d’où ils se détachent, ont perdu environ 6 000 milliards de tonnes depuis 2000, phénomène en grande partie attribué au réchauffement climatique anthropique. Il ne faut pas oublier non plus que ces plateformes glaciaires servent de remparts aux glaciers en amont et dont la fonte contribuerait largement à l’élévation du niveau de la mer dans le monde.
Source : Yahoo Actualités.

Le voyage de l’A23a

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I have written several posts on this blog about A23a, a huge iceberg that had broken off the Antarctic Peninsula in 1986. Pushed by the currents in the Southern Ocean, it might have become a real threat to wildlfe if it had grounded along the coast of South Georgia. However, it did not. The behemoth has run aground after crashing into a remote island in the South Atlantic ocean.

As the New York Times reports, « the event is an early warning sign of what’s still to come as global warming is causing major changes in the Antarctic Peninsula. »

A23a, had been confined for decades to the Weddell Sea, east of the Antarctic. Then it started to move in 2020 after becoming unmoored from the sea floor. In 2023, it left Antarctic waters and started traveling north. It later started spinning, becoming trapped in an ocean current near the South Orkney Islands. Now, it’s run into the continental shelf roughly 80 kilometers from South Georgia Island, an extremely remote and mountainous British territory 1400 kilometers east of the Falkland Islands. The island is technically not permanently inhabited, but is frequently visited by polar ocean cruises and researchers.

A23a is really massive ; it was measured around 3,800 square kilometers. According to the US National Ice Center, it now measures roughly 3,400 square kilometers, which is roughly the size of South Georgia which should not be affected if the iceberg stays grounded where it currently is. However, it should be noted that as the berg breaks into smaller pieces, it might make fishing operations in the area both more difficult and potentially hazardous.

Researchers are keen to use the opportunity to study how massive chunks of ice can affect the local wildlife and the local ecosystem. Indeed, nutrients stirred up by the grounding and from its melt may boost food availability for the whole regional ecosystem, including for penguins and seals. Thanks to its huge size, A23a is easily observed from space, and easy to track.

But nobody quite knows what will happen to A23a next. Large bergs have made it a long way north before – one got within 1000 kilometers of Perth, Australia – but they all inevitably break up and melt quickly after.

Scientists are closely observing and sty=udying these large icebergs as they are related to global warming which is causing the Antarctic to melt at a record pace. Ice shelves, where they are breaking from, have lost around 6,000 billion tons of their mass since 2000, which is largely attributed to anthropogenic climate change. One should not forget either that these ice shelves are buttresses to inland glaciers whose melting would largely contribute to sea level rise around the world.

Source : Yahoo News.