L'équipe ANET-POLENET s'est rendue sur des sites isolés des îles Backer, en Antarctique, pour enregistrer le soulèvement du substrat rocheux. Terry Wilson, co-auteur de l'étude à l'université d'État de l'Ohio, est le deuxième à partir de la gauche. Crédit : Nicolas Bayou
Une étude menée par McGill révèle que la compréhension de la relation entre la calotte glaciaire de l’Antarctique et la terre sous-jacente est essentielle pour prédire les impacts des futurs changements climatiques.
Une étude menée par l'Université McGill indique que les processus naturels de la Terre pourraient atténuer considérablement la contribution de l'Antarctique à la montée du niveau de la mer, à condition que les émissions de carbone soient rapidement réduites dans un avenir proche. À l'inverse, si les émissions se poursuivent au rythme actuel, la fonte des glaces de l'Antarctique pourrait entraîner une augmentation du niveau de la mer plus importante que prévu.
Cette découverte est importante car la calotte glaciaire de l’Antarctique est la plus grande masse de glace sur Terre, et la plus grande incertitude dans la prévision du niveau futur de la mer est la façon dont cette glace réagira au changement climatique.
« Alors que près de 700 millions de personnes vivent dans des zones côtières et que le coût potentiel de l'élévation du niveau de la mer atteindra des milliers de milliards de dollars d'ici la fin du siècle, il est essentiel de comprendre l'effet domino de la fonte des glaces de l'Antarctique », a déclaré l'auteure principale Natalya Gomez, professeure agrégée au Département des sciences de la Terre et des planètes de l'Université McGill et titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur les interactions entre la calotte glaciaire et le niveau de la mer.
L'équipe de terrain a utilisé des instruments spécialisés du projet ANET-POLENET qui mesurent les mouvements du sol en Antarctique. Cette station GNSS (GPS) est située sur une île de l'archipel des îles Backer, dans la baie de Pine Island, là où l'immense glacier de Pine Island se jette dans la mer d'Amundsen. Crédit : Terry Wilson
L'étude se concentre sur la façon dont la calotte glaciaire interagit avec la terre en dessous, et sur la façon dont cette dynamique est influencée par les niveaux d'émissions de carbone. Cette relation n'a pas été explorée en profondeur dans les études précédentes, ont déclaré les chercheurs.
« Nos conclusions montrent que même si une certaine élévation du niveau de la mer est inévitable, une action rapide et substantielle pour réduire les émissions pourrait prévenir certains des impacts les plus destructeurs du changement climatique, en particulier pour les communautés côtières », a déclaré Gomez.
La montée des eaux et l'épée à double tranchant de la nature
À mesure que la glace fond, son poids diminue, ce qui fait que la terre qui se trouve en dessous se soulève comme une éponge en expansion. Les chercheurs affirment que ce processus, appelé soulèvement post-glaciaire, peut être une arme à double tranchant.
Si les émissions diminuent rapidement, limitant ainsi le réchauffement climatique, le soulèvement post-glaciaire peut agir comme un frein naturel à la perte de masse de glace. Il soulève la glace, ralentissant ainsi son écoulement de la terre vers l'océan. L'étude a révélé que cette dynamique peut réduire jusqu'à 40 % la contribution de l'Antarctique à l'élévation du niveau de la mer.
Cependant, si les émissions de carbone continuent à se maintenir et que la planète se réchauffe rapidement, le réchauffement des terres ne suffira pas à ralentir la fonte rapide des glaces, mais poussera plutôt davantage d’eau de mer loin de l’Antarctique, accélérant ainsi l’élévation du niveau de la mer le long des côtes peuplées.
Pour parvenir à leurs conclusions, Gomez et des chercheurs canadiens et américains ont élaboré un modèle 3D de l'intérieur de la Terre. Leur modèle s'est basé sur des mesures géophysiques de terrain du projet américain ANET-POLENET, qui a été le pionnier du déploiement à grande échelle d'instruments sensibles pour enregistrer le soulèvement du substrat rocheux et les signaux sismiques sur de vastes étendues de l'Antarctique. Ces mesures de terrain approfondies ont été essentielles pour caractériser les variations tridimensionnelles du manteau antarctique incorporées dans l'étude.
« Notre modèle 3D décortique les couches de la Terre comme un oignon, révélant des variations spectaculaires dans l'épaisseur et la consistance du manteau sous-jacent. Ces connaissances nous aident à mieux prédire comment différentes zones réagiront à la fonte », a déclaré Maryam Yousefi, co-auteure de l'étude, géodésienne à Ressources naturelles Canada et ancienne boursière postdoctorale aux universités McGill et Penn State.
C'est le premier modèle à capturer la relation entre la glace de l'Antarctique et la terre sous-jacente avec autant de détails, a-t-elle ajouté.
Rob DeConto, co-auteur et glaciologue à l’Université du Massachusetts, note : « Cette étude marque une avancée dans notre capacité à mieux prédire les impacts du changement climatique sur la montée des eaux et à éclairer les politiques environnementales efficaces. »
Impacts mondiaux
Les résultats, publiés dans Progrès scientifiquesLes chercheurs soulignent les inégalités liées au changement climatique. Les nations insulaires, qui contribuent le moins aux émissions mondiales, sont susceptibles d'en subir les conséquences, ont-ils déclaré.
L'étude est le fruit d'une collaboration entre des chercheurs de McGill, de l'État de Pennsylvanie, de Cambridge, de Columbia, de l'État du Colorado, de l'État de l'Ohio, de l'Université du Massachusetts à Amherst, de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign et de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign. Université de Washingtonet l'Union of Concerned Scientists. Il a été financé par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, la National Science Foundation des États-Unis et le programme des chaires de recherche du Canada.
