La fonte des glaces est devenue une préoccupation de plus en plus pressante au cours des dernières décennies, le changement climatique ayant donné lieu à des images évocatrices d’ours polaires solitaires flottant sur de petits blocs de glace marine non durables. Pourtant, les conséquences sont considérables en termes de rafraîchissement de l’eau de mer altérant les écosystèmes marins, d’élévation du niveau de la mer exacerbant les inondations et de réduction des rétroactions glace-albédo qui modifient encore davantage la température de la Terre.
Nouvelle recherche, publié dans Lettres de recherche géophysique, a étudié l’impact de la fonte de la calotte glaciaire du Groenland en fin de saison afin de déterminer son effet sur l’écoulement des glaces. Cela reflète l’influence de la fonte en surface sur la modification du mouvement de la calotte glaciaire, transportant potentiellement la glace plus rapidement vers des altitudes plus basses et plus chaudes, favorisant ainsi des taux de fonte plus élevés.
Ryan Ing, titulaire d’un doctorat. Un chercheur de l’Université d’Édimbourg, au Royaume-Uni, et ses collègues se sont concentrés sur les événements de fonte survenus en 2022, une année qui a connu des températures saisonnières de l’air plus élevées que celles précédemment enregistrées pour la calotte glaciaire du Groenland à la fin de la saison de fonte.
Expliquant la motivation derrière leur travail, Ing a déclaré : « À mesure que le climat se réchauffe, nous remarquons des périodes plus fréquentes de fonte intense de la surface de la calotte glaciaire du Groenland, en particulier vers la fin de l’été. particulièrement sensible aux pics de fonte en surface, déplaçant potentiellement davantage de glace vers des altitudes plus basses où les températures de l’air sont plus élevées.
« Notre étude s’est concentrée sur l’analyse de plusieurs événements de fonte intenses survenus à la fin de l’été 2022 et de leurs effets sur le mouvement annuel de la calotte glaciaire. Malgré l’observation d’une forte accélération du mouvement des glaces, cette accélération a été de courte durée, ne durant que quelques jours », et n’a pas eu d’impact significatif sur le mouvement annuel global de la calotte glaciaire.
« Bien que ces événements de fonte de la fin de l’été ne posent pas de problème majeur en termes d’augmentation du mouvement des glaces, nos résultats mettent en évidence leur rôle important dans l’intensification de la fonte de la surface de la calotte glaciaire. »
À l’aide d’un enregistrement d’images satellite s’étalant sur 5 ans, les scientifiques ont étudié 7 glaciers de l’ouest du Groenland se terminant à la fois sur terre et dans l’océan, combinant les vitesses des glaces obtenues à partir du GPS et du satellite spatial Sentinel-1 avec les données météorologiques des stations météorologiques.
En 2022, la calotte glaciaire de l’ouest du Groenland a connu le ruissellement quotidien le plus important au cours de la saison de fonte tardive (à partir de fin août) depuis 1950. Une succession d’événements de fonte s’est produite s’étendant sur environ 37 % de la superficie de la calotte glaciaire en raison d’une rivière atmosphérique. apportant de l’air chaud sur la calotte glaciaire, provoquant une fonte de la surface, atteignant un pic à 9,6 cm d’équivalent eau par jour.
Au cours de ces événements, l’une des stations météorologiques située à une altitude de 1 823 m sur la calotte glaciaire a enregistré une augmentation rapide de la température de l’air, passant de -17,7 °C à 2,7 °C en 24 heures.
Ces événements de fonte ont eu pour résultat que le système de drainage sous-glaciaire a été submergé par les eaux de fonte de surface, lubrifiant la base du glacier en augmentant la pression de l’eau basale. Par conséquent, une diminution du frottement basal a entraîné une augmentation temporaire de la vitesse de mouvement de la calotte glaciaire jusqu’à environ 240 % par rapport aux vitesses pré-événement, atteignant un maximum de 236 m an-1.
Cependant, à mesure que l’apport d’eau de fonte augmente au cours de l’été, des canaux sous-glaciaires plus grands se développent, ce qui augmente leur capacité de charge et réduit l’effet lubrifiant sur la base du glacier, ralentissant ainsi son mouvement.
Expliquant plus en détail les différents impacts de la fonte saisonnière sur le système de drainage sous-glaciaire de la calotte glaciaire du Groenland, Ing a déclaré : « Durant la dernière saison de fonte, les canaux situés sous la glace, qui transportent l’eau de fonte, se contractent progressivement à mesure que la fonte de la surface diminue. Si la fonte en surface se produit pendant cette période, par exemple à la suite d’un événement fluvial atmosphérique ou d’un système météorologique cyclonique, ces canaux sont submergés.
« Cela entraîne une augmentation rapide de la pression basale de l’eau, induisant une accélération de l’écoulement des glaces. »
« En revanche, pendant le pic de la saison de fonte en été, il y a une fonte continue de la surface et de l’eau s’écoulant à travers les canaux, ce qui les agrandit. Par conséquent, lorsqu’il y a un événement de fonte à cette période de l’année, les canaux plus grands peuvent plus facilement s’adapter à l’eau de fonte supplémentaire, ce qui entraîne des augmentations moins prononcées de la pression de l’eau basale et du mouvement de la glace.
En raison de cette efficacité du système de drainage sous-glaciaire et de la nature transitoire des accélérations du mouvement des glaces, l’étude a révélé que le débit annuel de glace de la calotte glaciaire n’était pas significativement impacté par les changements du mouvement des glaces, avec une augmentation (et donc une perte) masse de glace) d’environ 4,5 % combinés pour les glaciers terrestres et marins (0,044 Gt de glace, par rapport à un débit de glace annuel moyen de 0,979 Gt an-1 pour 2016-2022).
Ce qui était significatif, cependant, était l’augmentation du ruissellement annuel total (la quantité de fonte superficielle de la calotte glaciaire en un an), qui a augmenté d’environ 24 % en raison de ces brefs événements de fonte de fin de saison.
Bien que cette étude suggère que l’augmentation du débit annuel de glace résultant de ces événements de fonte de fin de saison ne sera pas un facteur principal de la perte de masse de la calotte glaciaire, l’augmentation du ruissellement des eaux de fonte résultant de tels événements est critique et significative. Les événements transitoires de fonte de fin de saison en 2022 ont augmenté la perte de masse annuelle due à la fonte d’un ordre de grandeur supérieur à celui dû à l’accélération plutôt minime des glaces.
Ceci est particulièrement important étant donné que 50 % de la perte de masse annuelle de l’ensemble de la calotte glaciaire du Groenland est due au ruissellement des eaux de fonte. Les effets de l’intensification des phénomènes de fonte tardive pourraient donc devenir de plus en plus importants dans les décennies à venir, à mesure que le climat de la Terre continue de se réchauffer.
Ing a conclu que les résultats de l’étude pourraient être transposés à d’autres calottes glaciaires et glaciers dans le monde, soulignant l’importance de recherches plus approfondies dans ce domaine : « Bien que les résultats spécifiques de cette étude concernent la calotte glaciaire du Groenland, un comportement similaire est susceptible de se produire. sur d’autres glaciers et calottes glaciaires qui subissent également un cycle saisonnier de mouvement des glaces lié au cycle saisonnier de fonte de la surface.
« Cela inclut les glaciers alpins, les calottes glaciaires du haut Arctique et les glaciers de la péninsule Antarctique, qui connaissent une fonte saisonnière croissante en surface en raison du changement climatique. »
Plus d’information:
Ryan N. Ing et al, Impact minimal des événements de fonte de fin de saison sur le mouvement annuel de la calotte glaciaire du Groenland, Lettres de recherche géophysique (2024). DOI : 10.1029/2023GL106520
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