De nouveaux modèles glaciologiques prévoient une moindre élévation du niveau de la mer d'ici 2100
Publié par Isabelle le 11/02/2019 à 14:00
Source: CNRS-INSU
Les prévisions de la contribution de l'Antarctique à l'élévation du niveau de la mer au cours du siècle vont de zéro à plus d'un mètre. Les valeurs les plus élevées sont basées sur une hypothèse controversée d'effondrement des falaises de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) dans l'océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée. En fait, il s'agit plutôt d'un volume, dont l'eau est en permanence renouvelée par des courants...) (MICI, pour marine ice-cliff instability). Dans cette étude impliquant l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) des géosciences de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques...) (IGE/OSUG, Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) Grenoble Alpes/CNRS/IRD), les incertitudes de la modélisation sont quantifiées ; dans les scénarios climatiques les plus forts, la contribution la plus probable avec MICI est de 45 centimètres de niveau des mers mais le MICI n'est pas essentiel pour reproduire les variations passées 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.).


Falaises de glace au front d'un glacier. Celles-ci mesurent à peu près 20 m de hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.) mais plus elles sont hautes et plus elles sont susceptibles de s'effondrer. L'hypothèse qu'un tel effondrement, pour des falaises de 100 m de hauteur, pourrait entrainer un recul autoentretenu de la calotte glaciaire est remise en question par cette étude.

Les pertes de glace prévues pour l'Antarctique (L'Antarctique (prononcé [ɑ̃.taʁk.tik] Écouter) est le continent le plus méridional de la Terre. Situé au pôle Sud, il...) sont dues à des changements dans l'écoulement de la glace. Les parties marines de la calotte glaciaire, qui reposent sur le substratum rocheux sous le niveau de la mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.), sont potentiellement vulnérables à deux rétroactions positives qui ont pu mener à l'effondrement passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps centrée sur le...) de la calotte Antarctique 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).). Les deux rétroactions sont basées sur des mécanismes physiques avec des fondements théoriques, mais la vitesse (On distingue :) à laquelle les phénomènes se produisent est encore débattue et il n'est pas encore clair si ces rétroactions peuvent effectivement mener à des pertes généralisées, rapides et soutenues de glace.

La première rétroaction appelée "instabilité des calottes marines" (MISI, marine ice sheet instability) est un recul autoentretenu de la ligne d'échouage (lieu où la glace continentale commence à flotter sur l'océan) dans les régions où le socle rocheux s'abaisse vers l'intérieur des terres. Ce phénomène est déclenché (Un déclenché (ou tonneau déclenché) est une figure de voltige aérienne.) par l'amincissement ou l'effondrement de la plate-forme de glace flottante (ice-shelf) qui prolonge le glacier. La rétroaction est la suivante: lors d'un recul de la ligne d'échouage, l'épaisseur de la glace au niveau de la ligne d'échouage augmente (en raison de la pente du socle rocheux), ce qui entraîne une accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique,...) de la vitesse d'écoulement de la glace et, par conséquent, un nouveau recul. Les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...) satellitaires et les données de modélisation suggèrent que le MISI est en cours dans l'Antarctique de l'Ouest, sous l'impulsion des eaux chaudes de la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) circumpolaire profonde (bien que le lien avec le réchauffement climatique (Le réchauffement climatique, également appelé réchauffement planétaire, ou réchauffement global, est un phénomène...) ne soit pas clair).

La deuxième instabilité, "instabilité des falaises marines" (MICI, marine ice cliff instability), est un recul autoentretenu du front de glace dans les zones où il se trouve à 100 m ou plus au-dessus de 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...) de l'océan, une situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu dans un cadre plus...) qui demande d'abord la disparition totale de la plate-forme de glace flottante. Les hautes falaises de glace sont structurellement instables et leur effondrement pourrait céder la place à d'autres hautes falaises, ce qui entraînerait des pertes soutenues de glace. Les données d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir...) pour le MICI sont indirectes: absence de falaises de glace de plus de 100 m de haut et recul rapide du front des glaciers Jakobshavn (Groenland) et Crane (Antarctique).

Les prévisions les plus élevées pour le siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération humaine et faisait 33 ans 4 mois...) prochain sont de loin celles obtenues par les auteurs De Conto et Pollard (Nature 2016) et sont basées sur l'hypothèse controversée du MICI. À partir d'un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut...) de simulations, leurs projections sont calibrées en n'acceptant que les jeux de paramètres qui reproduisent la contribution de l'Antarctique au niveau des mers au milieu du Pliocène (il y a environ 3 millions d'années) et durant le dernier interglaciaire (il y a 130 000 à 115 000 ans).

Cependant, le MICI n'a pas été observé à l'ère moderne et il n'est pas encore clair si ce mécanisme est vraiment nécessaire pour reproduire les variations du niveau de la mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) dans le passé géologique. Cette question a été débattue dans la communauté depuis la publication de l'article De Conto et Pollard. En utilisant des techniques statistiques (La statistique est à la fois une science formelle, une méthode et une technique. Elle comprend la collecte, l'analyse, l'interprétation de données ainsi que la présentation de ces ressources...) et une émulation du modèle, nous quantifions ici les incertitudes de la modélisation de l'article original utilisant le MICI. Nous montrons que les distributions de probabilité (La probabilité (du latin probabilitas) est une évaluation du caractère probable d'un évènement. En mathématiques, l'étude des probabilités...) dans les projections sont biaisées vers des valeurs inférieures et que, dans les scénarios climatiques les plus forts, la valeur la plus probable en incluant le MICI est de 45 centimètres (pour une valeur médiane (Le terme de médiane, du latin medius, qui est au milieu, possède plusieurs acceptations en mathématiques :) de 79 cm).

De plus, nous montrons que le MICI n'est pas essentiel pour reproduire les variations du niveau de la mer dans le passé. Sans ce mécanisme, nous constatons que les projections pour ce siècle sont conformes aux études antérieures (tous les 95es centiles sont inférieurs à 43 centimètres et la valeur la plus probable est environ 15 cm). Nous concluons que les interprétations de ces projections MICI surestiment l'élévation du niveau de la mer au cours du siècle. Comme l'hypothèse MICI n'est pas bien contrainte, la confiance dans les projections avec MICI exigerait un plus grand éventail de modèles, contraints par des observations, simulant la vulnérabilité (En gestion des risques, la vulnérabilité d'une organisation ou d'une zone géographique est le point faible de cette organisation pouvant être défini par :) des plates-formes de glace et l'effondrement des falaises de glace.

Référence publication:
Tamsin L. Edwards, Mark A. Brandon, Gael Durand, Neil R. Edwards, Nicholas R. Golledge, Philip B. Holden, Isabel J. Nias, Antony J. Payne, Catherine Ritz & Andreas Wernecke (2019) Revisiting Antarctic ice loss due to marine ice-cliff instability, Nature, doi:10.1038/s41586-019-0901-4

Contact chercheuse:
Catherine Ritz, IGE
Page générée en 0.008 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique