Le lancement du projet Grace s'est effectué en mars 2002, cela fait maintenant plus de 10 ans que le satellite récolte les données du champ gravitationnel de la Terre. © University of Texas Center for Space Research/Nasa

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Comment fond l'Antarctique ? Moins que prévu, mais tout de même un peu...

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La calotte polaire de l'Antarctique rétrécit-elle ? C'est une grande inconnue du système climatique. Récemment, une équipe de recherche a réévalué la variation de masse de l'inlandsis beaucoup plus précisément. La fonte de l'Antarctique, et donc son impact sur le niveau de la mer, aurait été largement surestimée jusqu'à présent. Surestimée oui, mais bien réelle.

Actuellement, il est difficile de quantifier la fonte de l'Antarctique, il existe trop d'incertitudes sur les mesures. Déterminer précisément le bilan de masse de la calotte polaire, c'est-à-dire la différence entre le gain et la perte de neige, est presque impossible avec les moyens actuels. Pourtant, dans une étude parue dans le magazine Nature, des chercheurs révèlent de nouveaux résultats basés sur une méthode assez précise : d'après eux, la fonte de l'Antarctique est surestimée dans la majorité des études.

Le bilan de masse est souvent calculé à partir des données altimétriques : en comparant la topographie de la calotte à différentes périodes. Peu précis car ne prenant pas en compte les mouvements de la croûte terrestre et de la hauteur de neige, les résultats sont souvent contradictoires. L'équipe de Matt King a estimé la variation de masse de glace à partir des données du satellite Grace, lancé en 2002, et d'un nouveau modèle d'ajustement isostatique (GIA). Le projet Grace mesure directement les variations du champ gravitationnel, c'est-à-dire qu'il peut déterminer plus précisément l'excès ou le gain de masse globale. Le modèle GIA permet d'ôter l'influence du rebond postglaciaire.

L'Antarctique est au pôle Sud. C'est un continent recouvert de plus d'1,6 km de glace. La température peut atteindre - 89,2 °C. Le continent terrestre est tout de même visible, car il existe des chaînes de montagne, dont le point culminant est le dôme A qui culmine à 4.093 m. © Wikimedia, GNU

Le rebond postglaciaire est l'effet de soulèvement des masses terrestres en réponse à la déglaciation de la calotte durant le Quaternaire. Les données du champ gravitationnel indiquent relativement précisément les changements de masse globale. Mais l'estimation de la masse de glace ne peut se faire qu'en supprimant les effets du mouvement de la croûte terrestre, lié au rebond. De l'ordre de quelques millimètres par an, le déplacement de la roche change en effet la répartition de la masse de glace de l'Antarctique. Le nouveau modèle GIA, recalibré par rapport aux observations, montre que dans les études précédentes, une mauvaise modélisation de l'ajustement du rebond induisait la surestimation du bilan de masse de la glace. 

La fonte des glaces produit une grande quantité d'eau qui rejoint l'océan par l'Antarctique ouest. Toutefois, ce volume d'eau perdu est généralement compensé en partie par les chutes de neige sur le continent.

 « Nous sommes convaincus que la calotte rétrécit »

D'après les nouveaux résultats, la fonte de la calotte serait de l'ordre de -69 ± 18 gigatonnes/an. Correspondant à une augmentation du niveau de la mer de 0,19 ± 0,05 mm/an, c'est 30 voire 50 % de moins que les études antérieures. Mais parce qu'il existe encore beaucoup d'incertitudes sur la dynamique de la calotte, les données du satellite Grace ne permettent pas encore d'estimer de manière précise où le continent est en perte ou en gain de masse de glace. Néanmoins, en ôtant l'effet de perte de masse lié au déplacement de la roche, l'équipe a pu réduire le spectre d'incertitudes et resserrer les zones soupçonnées de réelle fonte de la glace.

Le projet Grace permet de cartographier les anomalies du champ de pesanteur de la Terre. Les zones en rouge montrent les régions d’anomalies positives, c'est-à-dire où il y a un excès de masse. Les régions en bleu désignent les zones de déficit de masse. © University of Texas Center for Space Research and Nasa

Les chercheurs, convaincus que la calotte rétrécit, ont en effet identifié certaines zones importantes du continent où la calotte fond. Matt King explique : « C'est inquiétant, le taux de fonte s'est accéléré dans certains endroits importants. Dans les régions de l'Antarctique qui perdent le plus de masse nous constatons que la perte s'accélère et cette accélération pourrait se poursuivre dans l'avenir ».

Depuis son lancement, le projet Grace permet de cartographier le champ de gravité de la Terre tous les 30 jours. Cela permet de repérer avec une très bonne précision les régions où les anomalies de masses sont notoires, qu'elles soient dues aux mouvements de croûte terrestre ou de la cryosphère. À plus long terme, réunir toutes ces cartes permettra clairement de déterminer le bilan de masse globale de la calotte du pôle Sud.

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