Le glacier 79°Nord, sur la côte nord-est du Groenland, forme une langue de glace flottante longue de 80 kilomètres. Au cours des dernières décennies, la langue glaciaire n’est guère devenue plus courte, mais elle est devenue de plus en plus fine. Crédit : Institut Alfred Wegener / Rebecca McPherson
Des chercheurs de l'Institut Alfred Wegener (AWI) ont créé des simulations des courants océaniques sous la glace du glacier 79° Nord, au nord-est du Groenland.
Le glacier Nioghalvfjerdsfjorden – également connu sous le nom de glacier 79° Nord – sur la côte nord-est du Groenland se jette directement dans un fjord, où il forme une langue de glace flottante de 80 kilomètres de long. Bien que la langue n’ait pas perdu beaucoup de longueur au cours des dernières décennies, elle est devenue de plus en plus fine. Une équipe de l'Institut Alfred Wegener peut désormais nous expliquer pourquoi.
En appliquant un modèle informatique, ils ont pu montrer que l'eau chaude de l'Atlantique s'écoule dans la mer du Nord européenne et finalement dans la caverne située sous la langue du glacier, où elle fait fondre la glace par le bas. Les résultats de leur étude, qui viennent d'être publiés dans la revue Communications naturellesouvrent la voie à des projections plus précises sur l’avenir de la calotte glaciaire du Groenland et sur l’augmentation croissante du niveau de la mer due au réchauffement climatique.
L'immense calotte glaciaire du Groenland contient près de 3 millions de kilomètres cubes d'eau. S’il fondait complètement, le niveau de la mer augmenterait de plus de 7 mètres. Une partie de la calotte glaciaire – le courant de glace du nord-est du Groenland – se jette dans deux glaciers marins majeurs sur la côte du pays : le glacier Nioghalvfjerdsfjorden (ou 79NG) et le Zachariae Isstrom (ou ZI). Ici, les deux glaciers se jettent dans la mer du Groenland, où ils ont formé il y a 20 ans deux immenses langues glaciaires flottantes. Alors que le glacier ZI a perdu sa langue flottante dans les années 2010, la glace du 79NG continue de couler vers la mer à travers un fjord, sur une bande d'environ 20 kilomètres de large et 80 kilomètres de long.
La stabilité du glacier 79NG
Pourquoi cette langue de glace flottante, la plus grande encore au Groenland – apparemment – est-elle si stable ? Et quels facteurs détermineront son sort ultime ? « La langue du 79NG est protégée par son environnement. À cet égard, la topographie du fjord et de son fond marin, ainsi que certaines îles sur le front de mise bas, qui servent effectivement de points d'ancrage, sont très importantes », explique Claudia Wekerle, océanographe physique à l'Institut Alfred Wegener, Centre Helmholtz. pour la recherche polaire et marine (AWI). « Mais d'après des études précédentes, nous savons que la glace a perdu environ 30 % de son épaisseur entre 1999 et 2014, car – du moins c'est ce que nous supposons – les taux de fonte sur la face inférieure ont considérablement augmenté en raison de l'afflux d'eau chaude. »
Mais en ce qui concerne la caverne située sous la glace, jusqu'à récemment, seules des mesures sporadiques du courant et de la température de l'océan étaient disponibles. « Grâce à notre modèle océanique à haute résolution, nous avons pu, pour la première fois, tirer des conclusions sur les courants d'eau dans la caverne. »
La première auteure Claudia Wekerle et son équipe se sont appuyées sur le modèle océanique FESOM2 (Finite-Element/volumE Sea ice-Ocean Model), développé à l'AWI. Ce qui distingue le modèle : il peut également simuler des régions océaniques d'intérêt plus petites en haute résolution et donc de manière plus réaliste – en l'occurrence, la caverne située sous la langue de glace du 79NG.
Pour arriver à leurs conclusions, l'équipe a augmenté la résolution du modèle à 700 mètres pour la caverne et ses environs immédiats. « À titre de comparaison : dans notre modèle arctique haute résolution, la résolution est de 4,5 kilomètres, et la résolution typique des modèles océaniques est d'environ 25 kilomètres, voire pire. Grâce à cette haute résolution, FESOM2 peut reproduire fidèlement la topographie du glacier. Ceci est particulièrement important pour l’afflux d’eau chaude de l’Atlantique, qui s’écoule dans la caverne par une tranchée d’environ 5 kilomètres de large.
Implications pour les projections climatiques futures
« Grâce à notre modèle, nous avons pu déterminer la cause des taux de fonte élevés sous la langue de glace flottante », explique le chercheur de l'AWI. « À cet égard, il y a deux facteurs importants. »
Tout d’abord, en raison du réchauffement climatique, davantage d’eau de fonte en surface a atteint la calotte glaciaire du Groenland au cours des dernières décennies, pénétrant dans la glace. Une partie de l'eau douce s'écoule jusqu'à la ligne d'ancrage du glacier – le point où la glace n'est plus en contact avec le sol et commence à flotter – et s'écoule sous le glacier dans la caverne sous forme d'afflux sous-glaciaire.
« Ici, cela intensifie la circulation de l'eau au sein de la caverne, augmentant le contact de la glace avec l'eau et donc la fonte sur sa face inférieure. » En outre, au cours des dernières décennies, la température de la couche d’eau de l’Atlantique, sur le plateau continental du nord-est du Groenland, a généralement augmenté. Cette eau relativement chaude provient de l'Atlantique, traverse l'océan Arctique et circule vers l'ouest dans le détroit de Fram avant d'atteindre le plateau continental du nord-est du Groenland et enfin 79NG. L'eau plus chaude s'écoule dans la caverne par une tranchée située à l'avant du vêlage et fait fondre la face inférieure de la langue de glace. « Notre étude a déterminé que les températures océaniques plus élevées dans la couche d'eau de l'Atlantique sont ce qui détermine principalement les taux de fonte, et non l'afflux accru d'eau de fonte sous-glaciaire. »
Forts de ces résultats, les experts peuvent désormais passer à l'étape suivante : dans d'autres simulations, ils prévoient de projeter le développement futur du 79NG dans divers scénarios climatiques. Mais une chose est déjà claire : si la langue de glace devait disparaître complètement, cela aurait des conséquences considérables sur la stabilité de la glace terrestre située derrière elle et sur l’élévation progressive du niveau de la mer. Après tout, aujourd’hui, le flux de glace du nord-est du Groenland s’écoule vers la mer à travers les terres beaucoup plus rapidement qu’il y a quelques années à peine. Et ceci – comme le montre une étude de 2022 – est le résultat direct de la perte de la langue de glace du Zachariae Isstrom, au sud de 79NG.
« C'est pourquoi, pour obtenir des projections fiables sur l'élévation du niveau de la mer et d'autres impacts du changement climatique, il est essentiel de surveiller de près et de comprendre la calotte glaciaire du Groenland dans son ensemble, ainsi que ses régions de contact avec l'océan, qui sont essentielles à son avenir. développement », déclare Claudia Wekerle. « Et l'une de ces régions clés est le glacier Nord à 79°, sur la côte nord-est de l'île. »
