Dans des altitudes plus élevées, l'eau congelée Firn qui est quelque chose entre la neige et la glace, couvre le haut des glaciers. Firn joue un rôle essentiel dans la régulation de l'eau de fonte glaciaire et de l'élévation du niveau de la mer.
Il le fait en absorbant l'eau de fonte, l'eau libérée en faisant fondre les glaciers. La capacité de la couche FIRN à absorber les eaux de fusion – sa « éponité » – peut être déterminée par la quantité d'espace interstitielle disponible, qui est affectée par plusieurs variables telles que la température, la taille du grain FIRN et la présence de couches de glace dans la couche Firn. Une couche FIRN plus spongieuse permet de stocker plus d'eau de fonte alors qu'elle coule et reflète lorsqu'il atteint des températures plus froides à la profondeur.
Des couches de FIRN peuvent exister entre les couches de glace raffinées. Plus le nombre de couches de glace reconnues est grande dans la couche Firn, plus une période de fusion est intense. Ces couches peuvent agir comme une barrière contre les eaux de fonte qui sont stockées dans la couche spongieuse Firn, forçant l'eau de fonte à couler à des altitudes plus bas, sortant finalement du glacier comme ruissellement dans l'océan.
Perte
La calotte glaciaire Devon est située dans les Inuits Nunangat, les patries des Inuits. Il s'agit de l'une des plus grandes calottes glaciaires de l'Arctique canadien à environ 14 000 kilomètres carrés dans la zone et avec une épaisseur maximale d'environ 880 mètres.
La calot glacée Devon est l'une des nombreuses masses de glace qui jouent un rôle vital dans l'écosystème de l'Arctique, y compris dans l'écosystème marin à terre proche.
Notre équipe de recherche a constaté que la caisse glaciaire Devon à Nunavut a connu une diminution de la quantité d'eau de fonte glaciaire reconstruite dans sa couche Firn. Cela a été causé par les températures d'air d'été plus fraîches que la moyenne que la région a connues en 2021.
La température de l'air et la fonte des glaciers sont étroitement liées, et nos recherches montrent comment la couche FIRN est affectée par les changements climatiques. Il met également en évidence le fait que le changement climatique ne se produit pas de manière linéaire. Au contraire, les températures fluctuent lors de la tendance à l'échelle mondiale vers la perte glaciaire.
Comparaison des données
Nous avons observé la quantité de glace dans la couche FIRN en extraissant six noyaux firn peu profonds de différentes élévations en 2022 et en les comparant aux noyaux extraits en 2012.
Nous avons constaté qu'aux sites d'altitude les plus bas sur la calotte glaciaire (1 400 mètres au-dessus du niveau de la mer), où les températures de l'air devraient être plus chaudes qu'à des altitudes plus élevées, la quantité de teneur en eau de fusion raffinée a diminué de près de 30%. Inversement, au site d'altitude le plus élevé (1 800 mètres au-dessus du niveau de la mer, où les températures sont plus froides), la diminution était d'environ 11%. Ces changements se sont produits malgré des températures d'été moyennes plus élevées entre 2012 et 2022.
Filo Groenland
Un schéma similaire a également été observé sur la calotte glaciaire du Groenland en 2019. Les chercheurs ont trouvé que moins d'eau de fonte glaciaire avait reconnu dans la couche Firn le long de plusieurs points.
La diminution de l'eau de fonte congelée observée dans la couche Firn de la calotte glaciaire du Groenland s'était également produite pendant une période de fonte de surface moins. Moins de fonte de surface en un an peut aider à augmenter le stockage des eaux de fonte dans la couche Firn au cours des années suivantes.
Dans l'ensemble, il a été constaté qu'à long terme, la calotte glaciaire du Groenland est plus sensible au réchauffement que le refroidissement. En d'autres termes, une année extrême de chaleur estivale a eu un impact plus important sur la quantité d'eau de fonte par rapport aux autres années plus fraîches lorsque l'eau de fonte a été temporairement stockée.
Finalement, la calotte glaciaire du Groenland et d'autres masses de glace à travers le monde atteindront un point de refrection de pic, où les eaux de fonte ne peuvent plus être stockées dans la couche Firn, car tant de choses se sont déjà accumulées, créant une couche de glace imperméable. Au lieu que cette eau soit stockée dans la couche Firn, elle traversera et hors du glacier.
Mesures futures
Nos résultats montrent comment la couche FIRN réagit à un été de températures d'air inférieures à la moyenne. Une réduction de la quantité d'eaux de fusion glaciaire raffinées stockées signifie une augmentation de la capacité du glacier à stocker l'eau de fonte pour la prochaine saison. Cela démontre la capacité de la couche Firn à réduire potentiellement le ruissellement de l'eau de fonte au cours d'une année donnée.
L'avenir des glaciers et des calottes glaciaires dans l'Arctique canadien dépendra des changements dans les températures mondiales et de la réaction des processus physiques glaciaires. L'arctique canadien est composé de 14% des glaciers mondiaux et des calottes glaciaires en volume, et la fonte des glaciers de la région devrait être l'un des plus grands contributeurs à la montée du niveau de la mer au siècle prochain.
Une meilleure compréhension des processus FIRN et des changements de porosité aidera les chercheurs à quantifier la quantité et quand les hausses du niveau de la mer sont attendues des glaciers canadiens de l'Arctique.
