Des scientifiques sur un navire de recherche en Antarctique ont observé la désintégration du front d’un glacier et leurs mesures « ont dépassé l’échelle ». En plus d’être témoins de perturbations à la surface de l’océan, ils ont enregistré des tsunamis sous-marins « internes » aussi hauts qu’une maison, un phénomène jusque-là ignoré dans la compréhension du mélange océanique et dans les modèles informatiques.
L’équipe, dirigée par des chercheurs du British Antarctic Survey (BAS), rapporte ses observations aujourd’hui dans la revue Avancées scientifiques.
Les tsunamis internes sont un facteur important dans le mélange des océans, qui affecte la vie dans l’océan, les températures à différentes profondeurs et la quantité de glace que l’océan peut fondre. La glace en Antarctique coule vers la côte le long des vallées remplies de glaciers. Alors qu’une partie de la glace fond dans l’océan, une grande partie se décompose en icebergs, dont la taille varie de petits morceaux jusqu’à la taille d’un pays.
Une équipe à bord du navire de recherche BAS RRS James Clark Ross prenait des mesures océaniques à proximité du glacier William, situé sur la péninsule antarctique, alors que l’avant de celui-ci se désintégrait de façon spectaculaire en milliers de petits morceaux.
Le glacier William a généralement un ou deux grands événements de vêlage par an, et l’équipe a estimé que celui-ci s’est détaché d’environ 78 000 mètres carrés de glace – autour de la zone de 10 terrains de football – avec l’avant du glacier s’élevant à 40 mètres au-dessus du niveau de la mer.
Avant qu’il ne se détache, la température de l’eau était plus fraîche à environ 50-100 mètres de profondeur, et plus chaude en dessous. Après le vêlage, cela a radicalement changé, avec une température beaucoup plus uniforme à différentes profondeurs.
L’auteur principal de l’étude, le professeur Michael Meredith, chef de l’équipe des océans polaires à la BAS, a déclaré : « C’était remarquable à voir, et nous avons eu la chance d’être au bon endroit au bon moment. De nombreux glaciers se terminent dans la mer, et leurs extrémités se séparent régulièrement en icebergs. Cela peut provoquer de grosses vagues à la surface, mais nous savons maintenant que cela crée aussi des vagues à l’intérieur de l’océan. Lorsqu’elles se brisent, ces vagues internes provoquent le mélange de la mer et cela affecte la vie dans la mer, comment il fait chaud à différentes profondeurs et quelle quantité de glace peut fondre, c’est important pour nous de mieux comprendre.
« Le mélange des océans influence la localisation des nutriments dans l’eau et cela compte pour les écosystèmes et la biodiversité. Nous pensions savoir ce qui causait ce mélange – en été, nous pensions que c’était principalement le vent et les marées, mais il ne nous est jamais venu à l’esprit que le vêlage des icebergs pourrait causer des tsunamis internes qui mélangeraient tellement les choses. »
Le professeur James Scourse, chef du département des sciences de la Terre et de l’environnement à l’Université d’Exeter, était le responsable scientifique principal du RRS James Clark Ross au moment de l’événement de vêlage, qui a été capturé par une équipe de Sky News à bord à l’époque. .
Deux autres scientifiques d’Exeter ont joué un rôle central dans l’interprétation des données capturées, le Dr Katy Sheen et Ph.D. étudiant Tobias Ehmen du Centre de géographie et des sciences de l’environnement sur le campus de Penryn.
« Souvent, les découvertes scientifiques les plus importantes et les plus passionnantes sont fortuites – vous vous trouvez au bon endroit au bon moment avec les bons instruments et les bonnes personnes – et parce que vous savez que c’est important, vous vous assurez simplement d’ajuster le plan de travail pour tirer le meilleur parti de ce que la nature vous a offert », a déclaré le professeur Scourse. « Nous l’avons fait dans la baie de Börgen en janvier 2020 et, par conséquent, nous avons produit les premières données sur un processus qui a des implications sur la vitesse à laquelle l’océan est capable de faire fondre les calottes glaciaires. Cela a des implications pour nous tous. »
Contrairement aux vagues causées par le vent et les marées, les tsunamis sont causés par des événements géophysiques où l’eau est soudainement déplacée, par exemple, par un tremblement de terre ou un glissement de terrain.
Des tsunamis internes ont été remarqués dans une poignée d’endroits, causés par des glissements de terrain. Jusqu’à présent, personne n’avait remarqué qu’ils se produisaient autour de l’Antarctique, probablement tout le temps à cause des milliers de glaciers qui y vêlaient. D’autres endroits avec des glaciers sont probablement également touchés, y compris le Groenland et ailleurs dans l’Arctique.
Cette observation et cette compréhension fortuites sont importantes, car les glaciers sont sur le point de reculer et de vêler davantage à mesure que le réchauffement climatique se poursuit. Cela pourrait probablement augmenter le nombre de tsunamis internes créés et le mélange qu’ils provoquent.
Ce processus n’est pas pris en compte dans les modèles informatiques actuels nous permettant de prédire ce qui pourrait se passer autour de l’Antarctique. Cette découverte change notre compréhension de la façon dont l’océan autour de l’Antarctique est mélangé et améliorera les connaissances sur ce que cela signifie pour le climat, l’écosystème et l’élévation du niveau de la mer.
Le professeur Meredith a fait remarquer: « Notre timing fortuit montre à quel point nous devons en apprendre davantage sur ces environnements éloignés et sur leur importance pour notre planète. »
Plus d’information:
Michael P. Meredith et al, Tsunamigénèse interne et mélange océanique entraînés par le vêlage des glaciers en Antarctique, Avancées scientifiques (2022). DOI : 10.1126/sciadv.add0720