Une nouvelle étude sur la chaîne de montagne en Patagonie explique pourquoi le soulèvement du sol y est significativement fort lorsque la glace fond. 

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[EN VIDÉO] CryoSat révèle l'étendue de la fonte des glaces Le satellite CryoSat-2 a mené diverses observations sur des glaciers d'Alaska et d'Asie, démontrant une perte massive de glace sur les sommets de 2010 à 2019.

Lorsque l'on parle de fontefonte des glaces, on ne pense pas forcément à celle de la cordillère des Andes en Amérique du Sud. Pourtant, les sommets de cette grande chaîne de montagne en Patagonie sont recouverts d'un champ de glace qui s'étend sur des centaines de kilomètres et qui fond à un rythme significatif. À mesure que la glace disparaît, le sol s'élève : c'est le rebond post-glaciaire (ou ajustement isostatiqueajustement isostatique). Effectivement, lorsque les glaciers fondent, ces énormes quantité d'eau stockées s'écoulent vers l'océan, enlevant un poids énorme qui faisait fléchirfléchir le continent vers le bas. 

Les données géodésiques de cette zone indiquent des rebonds très rapides, pouvant aller jusqu'à 4 cm par an, et spatialement variables. Étonnés par ce comportement, des scientifiques de l'Université de Washington à Saint-Louis ont publié une étude sur la dynamique des Andes patagoniennes dans la revue Geophysical Research Letters

La « Montagne qui fume » culmine à 3.405 mètres d’altitude et fait partie du batholite formant la chaîne sud-patagonienne. © Christoph Mayr, imaggeo.egu.eu
La « Montagne qui fume » culmine à 3.405 mètres d’altitude et fait partie du batholite formant la chaîne sud-patagonienne. © Christoph Mayr, imaggeo.egu.eu

Un soulèvement particulièrement fort

Un des atouts pour l'étude de cette zone est la présence de fenêtresfenêtres asthénosphériques qui sont comme des brèches permettant au sous-sol d'affleurer en surface. Ces formations sont importantes car elles engendrent des effets thermiques, chimiques et physiquesphysiques dans le manteaumanteau qui peuvent avoir des conséquences sur certains phénomènes tectoniques et magmatiques. Leur présence a facilité la description et la cartographie de la dynamique locale du sous-sol. 

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Avec ce travail, l'équipe de recherche a découvert un espace entre les plaques tectoniques qui sous-tendent la Patagonie. En effet, les données sismiques collectées et analysées indiquent un espace vide dans la plaque tectonique subduite qui a permis l'écoulement d'un matériaumatériau du manteau plus chaud et moins visqueux. La viscositéviscosité du manteau est importante car elle contrôle fortement le rebond post-glaciaire qui, à son tour, répond aux variations spatiales et temporelles de la massemasse de la glace.

Dans cette étude, l'enregistrement de faibles viscosités est une indication que le manteau réagit très rapidement à la déglaciation et donc que le soulèvement qui s'ensuit est rapide (< 4 cm/an dans le cas de la Patagonie). Par ailleurs, la viscosité est plus faible sous la partie nord de la Patagonie par rapport au sud, expliquant aussi que les soulèvements varient entre le nord et le sud. 

Il existerait donc un lien dynamique entre la perte de masse de glace, le soulèvement rapide du sol et l'espace entre les plaques tectoniques ; et ces conditions particulières de viscosité faible sont à l'origine du soulèvement rapide et spatialement variable du manteau.

Pointe australe de l'Amérique du Sud le 3 juin 2011 par la caméra Meris du satellite Envisat. La cordillère de Patagonie se voit à droite, recouverte de neige et de glace. © <em>European Space Agency</em>
Pointe australe de l'Amérique du Sud le 3 juin 2011 par la caméra Meris du satellite Envisat. La cordillère de Patagonie se voit à droite, recouverte de neige et de glace. © European Space Agency

Quantifier la déglaciation 

Au vu de la progression du réchauffement climatique, il sera nécessaire de quantifier la vitessevitesse de déglaciation -- et donc les changements de masse de la glace -- pour avoir une idée de la baisse des ressources en eau dans le futur et pour ajuster les modèles de l'élévation du niveau de la mer

Bien que le sujet de la fonte des glaces ne fasse pas immédiatement penser aux glaciers tempérés des montagnes comme en Patagonie, ces derniers contribuent actuellement de manière considérable à la hausse du niveau de la mer partout dans le monde.