Un doctorant du LISTIC publié dans la prestigieuse revue scientifique "Nature" pour son article sur le ralentissement des glaciers du Groenland

Publié le jeu 29 Oct 2015

Noel Gourmelen, chercheur à l’Université d’Edimbourg et à l’École et l’Observatoire des Sciences de la Terre de l’Université de Strasbourg, et Amaury Dehecq, doctorant au Laboratoire d’Informatique, Systèmes, Traitement de l’Information et de la Connaissance (LISTIC), dans le cadre de l’École doctorale de l’Université Savoie Mont Blanc, SISEO, ont co-écrit un article publié par la revue « Nature » , la plus prestigieuse revue internationale.

L’article démontre que les « données satellites révèlent un ralentissement décennal des glaciers du Groenland sans contact avec l’océan, malgré un réchauffement climatique sur la même période ».

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AU CŒUR DES GLACIERS DU GROENLAND

Des données acquises par satellites révèlent que malgré une augmentation drastique de la fonte de la calotte glaciaire groenlandaise lors des 20 dernières années, la vitesse d’écoulement des glaciers terrestres a diminué sur une région de 8 000km² .

En été, neige et glace de surface fondent et l’eau produite s’engouffre à la base du glacier, où elle agit comme un lubrifiant, ce qui tend à accélérer le glissement de la glace. Néanmoins, l’eau de fonte développe également un système de drainage sous la glace, qui lui permet de s’évacuer rapidement. Ce système de drainage est plus efficace après plusieurs étés de fonte importante, réduisant ainsi la pression d’eau à la base de la calotte lors de l’hiver suivant, ce qui induit une vitesse d’écoulement plus faible.

Afin d’examiner l’impact à long terme de l’eau de fonte sur l’écoulement de la calotte glaciaire, l’équipe a suivi le mouvement de motifs stables, tels que des crevasses, dans une série d’images satellites acquises de manière continue de 1985 à 2014. Ils ont observé un net ralentissement régional des glaciers terrestres sur une période lors de laquelle la fonte de surface a augmenté de 50%. La réduction de la lubrification, liée à une système de drainage plus efficace à la fin de l’été, est responsable de ce ralentissement.

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Ces conclusions vont permettre aux scientifiques de mieux prédire la réponse de la calotte glaciaire au changement climatique et d’améliorer les projections d’élévation du niveau des mers. De plus amples recherches sont néanmoins nécessaires afin de comprendre les processus qui contrôlent la vitesse des glaciers émissaires qui se terminent dans les océans.

Cette étude, publiée dans la revue Nature a été menée en collaboration avec l’Université d’Edimbourg et l’Université de Sheffield.

CITATIONS DE L’ÉTUDE

La calotte glaciaire groenlandaise est la seconde plus grande calotte sur Terre et représente un volume de glace capable d’élever le niveau des océans de 7.4m si l’ensemble de la calotte fondait. Elle perd actuellement de vastes quantités de glace, contribuant à l’élévation actuelle du niveau des océans à hauteur de 0.73 mm/an, soit un peu moins d’un quart de la contribution totale. Environ 40% de la perte de glace de la calotte groenlandaise a lieu en raison de l’augmentation de l’écoulement de glace et donc du vêlage d’icebergs dans les océans, les 60% restant sont liés à l’augmentation de la fonte de surface. 

Nos résultats montrent qu’un large secteur de la calotte glaciaire du Groenland se terminant à terre a ralenti sur les quinze dernières années, une période de réchauffement prononcé. Cela suggère qu’une augmentation supplémentaire de la fonte n’entraine pas d’accélération des glaciers terrestres de la calotte glaciaire.”

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Les pertes futures seront déterminées par l’évolution de la fonte de surface et le taux de vêlage d’icebergs dans l’océan. L’écoulement de la glace dans les océans est contrôlé par plusieurs facteurs. L’un d’eux, peu connu, est le rôle de l’eau de fonte qui atteint la base du glacier sur la vitesse d’écoulement dans les océans.

Est-ce que l’augmentation de la quantité d’eau de fonte va induire une augmentation du flux de glace dans les océans par lubrification de la base des glaciers (rétroaction positive), ou va-t-elle réduire ce flot de glace en modifiant les propriétés à la base de la calotte (rétroaction négative) ? La réponse à cette question permettrait de mieux prédire la contribution future des calottes glaciaires à l’élévation du niveau des océans dans un contexte de réchauffement climatique.

Bien que ces résultats peuvent être vus comme une nouvelle positive pour la calotte glaciaire groenlandaise, l’accélération en cours à la fois du volume de fonte et de l’écoulement des glaciers émissaires implique que sa contribution à l’élévation du niveau des océans va continuer d’augmenter avec le réchauffement climatique.« 

La mission satellitaire Landsat, premier programme spatial d’observation de la Terre dédié à des fins civiles développé par la NASA, offre une archive continue unique de la surface de la calotte glaciaire groenlandaise sur les 40 dernières années. Aucune autre mission n’aurait permis une observation des changements de vitesse d’écoulement sur une si longue période. L’archive Landsat représente un potentiel important pour l’étude des processus liés à la réponse de la calotte glaciaire groenlandaise au changement climatique à des échelles décennales. Il est nécessaire que cette archive soit exploitée sur d’autres régions de la calotte glaciaire groenlandaise.

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« Nous avons utilisé une série temporelle de 30 ans d’archives satellitaires Landsat, fournie par le programme de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) “missions tiers” et l’institut des études géologiques des Etats-Unis (United States Geological Survey USGS) pour mesurer les vitesses annuelles d’écoulement de surface de la glace et comparer ces observations avec la fonte de surface. Nous avons montré que depuis 2002, la vitesse d’écoulement des glaciers terrestres de la calotte groenlandaise a diminué malgré une augmentation concomitante de la fonte de surface. En conséquence, nous observons que la fonte de surface a exercé une rétroaction négative sur l’écoulement de la glace. »

Les raisons de cette rétroaction négative reposent probablement sur le développement d’un système de drainage efficace à la base de la calotte, déterminé par l’augmentation de la production d’eau de fonte. Ce système de drainage implique que l’eau de fonte est transportée plus efficacement vers les océans, à travers l’intérieur de la calotte glaciaire, ne permettant pas une retenue d’eau qui aurait pour impact d’augmenter le flux de glace.

« Nos résultats mettent en lumière l’importance de programmes de distribution de données tels que ceux mis en oeuvre par l’ESA ou l’USGS afin d’assurer une pérennité dans l’acquisition et l’accès aux données satellitaires pour la communauté scientifique« .

Bien que ces résultats peuvent être vus comme une nouvelle positive en terme d’élévation du niveau des océans, il est clair que l’accélération en cours à la fois du volume d’eau de fonte et de l’écoulement des glaciers émissaires vont continuer à contribuer à l’élévation du niveau des océans dans un contexte de réchauffement climatique.

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EN SAVOIR PLUS

L’article publié dans Nature

  • Article complet : ici

D’autres liens intéressants :

  • La mission satellitaire Landsat : ici
  • Article publié sur le site de la NASA : ici
  • Article publié sur le site de l’ESA : ici

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