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Posté par Isabelle le Lundi 16/11/2015 à 12:00
La géophysique pourrait freiner le recul des glaces
Les effets de la gravité et les variations dans la structure de la Terre en Antarctique pourraient ralentir la hausse du niveau mondial des océans.


Antartique. Illustration: NASA

La fonte prévue de l’énorme calotte glaciaire de l’ouest (L’ouest est un point cardinal, opposé à l'est. C'est la direction vers laquelle se couche le Soleil à l'équinoxe, le couchant (ou ponant).) de l’Antarctique (L'Antarctique (prononcé [ɑ̃.taʁk.tik] Écouter) est le continent le plus méridional de la Terre. Situé au pôle Sud, il est entouré de l'océan Austral (ou...) pourrait être ralentie par deux importants facteurs généralement ignorés dans les modèles informatiques actuels selon une nouvelle étude.

Cette dernière découverte, qui a fait l’objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut...) d’un article publié en ligne dans la revue Nature Communications, suggère que l’effet du recul des glaces sur l’augmentation du niveau mondial des océans pourrait être moins important, ou du moins plus graduel, que l’effet mis en évidence par les plus récentes simulations informatiques.

Au cours de la dernière année, de nombreuses études ont conclu que certaines parties de la calotte glaciaire de l’ouest de l’Antarctique sont sur le point (Graphie) de subir un recul massif (Le mot massif peut être employé comme :). La semaine dernière, un article publié dans une revue scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes...) a prédit que ce phénomène entraînerait une hausse du niveau mondial des océans pouvant atteindre trois mètres.

Les auteurs de la nouvelle étude publiée dans Nature Communications mettent cependant en lumière deux facteurs géophysiques qui, selon eux, ne sont pas adéquatement pris en compte dans les simulations informatiques concernant cette région: la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) surprenante de l’attraction gravitationnelle de l’énorme calotte glaciaire sur les eaux environnantes, et la nature particulièrement fluide (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette appellation les gaz qui sont l'exemple des fluides compressibles, et les liquides, qui sont des fluides peu...) du manteau terrestre qui se trouve sous le substrat rocheux sur lequel repose la glace (La glace est de l'eau à l'état solide.).

« La fonte des calottes glaciaires polaires en raison du réchauffement est une préoccupation majeure pour les décideurs comme pour le public. L’attention générale est attirée à juste titre sur l’importance de réduire les émissions de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume...) à effet de serre (L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie électromagnétique, provenant du Soleil (dans le cas des corps du système solaire) ou d'autres étoiles (dans le...) et de nous préparer à l’élévation du niveau de la mer (Le niveau de la mer est la hauteur moyenne de la surface de la mer, par rapport à un niveau de référence adéquat.) », affirme Natalya Gomez, auteure principale de l’étude et professeure adjointe au Département des sciences de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...) et des planètes de l’Université McGill, à Montréal. « Notre étude montre aussi que, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) particulièrement en Antarctique, les modèles informatiques doivent tenir compte de la manière dont les effets de la gravité et les variations dans la structure de la Terre influent sur la vitesse (On distingue :) de la fonte des calottes glaciaires. »

L’effet de la gravité

Pour la majorité des gens, la gravité est la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale...) qui nous maintient au sol, mais toute masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et...) importante, comme une énorme étendue de glace, exerce une attraction gravitationnelle sur d’autres corps, y compris sur l’eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.).

Selon les chercheurs qui ont participé à l’étude, la réduction de la masse de la calotte glaciaire de l’ouest de l’Antarctique résultant de sa fonte entraînera une diminution de sa force gravitationnelle suffisante pour que le niveau de la mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres...) de la glace connaisse une baisse importante. Un tel effet réduirait la vitesse prévue du recul de la calotte glaciaire par la suite.

L’effet d’élasticité

La professeure Gomez et les deux autres auteurs de l’étude, David Pollard, de l’Université d'État de Pennsylvanie, et David Holland, de l’Université de New York (New York , en anglais New York City (officiellement, City of New York) pour la distinguer de l’État de New York, est la principale ville...), ont également inclus une autre variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un...) importante dans leurs simulations. Lorsqu’une calotte glaciaire recule, la terre sous celle-ci, libérée du poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de...) de la glace, se déplace vers le haut. Ce phénomène se produit en deux phases: un rebond élastique qui survient immédiatement, et une remontée beaucoup plus lente (La Lente est une rivière de la Toscane.) liée à la viscosité de la terre qui s’effectue sur des centaines, voire des milliers d’années. (Le manteau, qui est situé sous la croûte terrestre, se déplace comme un fluide, mais très lentement en raison de sa grande viscosité.)

L’ouest de l’Antarctique repose sur une région où le manteau se déplace plus librement qu’ailleurs. Par conséquent, la terre devrait se soulever plus rapidement que le prévoient les scientifiques et leurs modèles informatiques, qui se basent sur la viscosité moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des...) du manteau de la Terre.

« Nos simulations montrent qu’en utilisant une structure terrestre similaire à celle qui se trouve sous l’ouest de l’Antarctique, la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure, sa...) s’élève davantage et rebondit plus rapidement près du bord de la calotte glaciaire qui recule », explique le professeur Holland. « L’eau qui se trouve au bord de la calotte est donc moins profonde, ce qui réduit la vitesse à laquelle la glace recule. »

Les émissions de CO2, un facteur déterminant

Les simulations des chercheurs montrent également que le niveau des émissions de CO2 sera un facteur déterminant de la vitesse à laquelle la glace reculera dans la région. « Plus le niveau de CO2 dans l’atmosphère sera faible, plus les facteurs géophysiques contribueront à ralentir le recul des glaces », ajoute Natalya Gomez. « Plus le niveau des émissions sera élevé, plus les forces géophysiques risquent d’être contrecarrées par les effets du réchauffement. »

L’article « Sea-level feedback lowers projections of future Antarctic Ice-Sheet mass loss », par Natalya Gomez et coll., a été publié dans Nature Communications le 10 novembre 2015. DOI: 10.1038/ncomms9798 http://www.nature.com/ncomms/2015/151110/ncomms9798/abs/ncomms9798.html

Cette étude a été financée par des subventions de la Fondation nationale des sciences et la National Oceanic and Atmospheric Administration.

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Source: McGill