Le glacier 79°N, ou Nioghalvfjerdsbræ, situé au nord-est du Groenland, montre des signes d'instabilité alarmants. Une étude récente révèle que la formation et le drainage répété d'un grand lac d'eau de fonte à sa surface provoquent des fractures massives, menaçant l'intégrité de cette langue glaciaire flottante. Ces phénomènes sont directement liés au réchauffement atmosphérique.
Points Clés
- Un lac d'eau de fonte de 21 km² s'est formé sur le glacier 79°N depuis 1995.
- Des drainages rapides et répétés de ce lac créent d'énormes fissures dans la glace.
- Ces fissures, appelées moulins, permettent à l'eau d'atteindre la base du glacier, le soulevant.
- Quatre des sept événements de drainage majeurs ont eu lieu au cours des cinq dernières années.
- L'élasticité de la glace joue un rôle crucial dans la formation et la persistance de ces canaux.
La genèse d'un lac de fonte et ses conséquences
Le glacier 79°N est l'une des trois dernières langues glaciaires flottantes du Groenland. Son état est surveillé de près par les scientifiques. Depuis le milieu des années 1990, la calotte glaciaire du Groenland perd de la masse de manière constante. L'érosion par les eaux océaniques plus chaudes est un facteur connu, mais l'eau de fonte en surface devient tout aussi importante.
Des chercheurs de l'Institut Alfred Wegener ont étudié l'évolution d'un grand lac d'eau de fonte sur la surface de ce glacier. Ce lac, d'une superficie de 21 kilomètres carrés, est apparu en 1995. Sa formation est une conséquence directe de l'augmentation des températures atmosphériques.
Un fait marquant
Avant le milieu des années 1990, aucun lac de cette ampleur n'existait dans cette zone du glacier 79°N. Sa présence est un indicateur clair des changements climatiques en cours.
Des drainages rapides et destructeurs
Depuis sa formation en 1995 et jusqu'en 2023, l'eau de ce lac s'est drainée de manière répétée et abrupte. Ces drainages se produisent via des canaux et des fissures dans la glace, libérant des quantités massives d'eau douce vers l'océan.
Les scientifiques ont documenté sept événements de drainage majeurs. Quatre de ces événements se sont produits au cours des cinq dernières années, ce qui indique une accélération du phénomène. Ces épisodes créent des champs de fractures triangulaires étendus, avec des fissures dont la forme est inédite.
« Il n'y avait pas de lacs dans cette zone du glacier 79°N avant l'augmentation des températures atmosphériques au milieu des années 1990. »
La formation des moulins
Certaines de ces fissures se transforment en canaux, appelés moulins, dont les ouvertures peuvent atteindre plusieurs dizaines de mètres de large. L'eau s'y engouffre, atteignant la base de la calotte glaciaire en quelques heures. Les chercheurs ont pu mesurer pour la première fois la taille de ces canaux et leur évolution au fil des ans.
Le double comportement de la glace
Le comportement de la glace est complexe. D'une part, elle agit comme un fluide extrêmement visqueux, s'écoulant lentement sur le substrat. D'autre part, elle est élastique, capable de se déformer puis de retrouver sa forme originale, à l'image d'un élastique.
Cette nature élastique permet la formation initiale des fissures et des canaux. Cependant, la nature fluente de la glace contribue également à la fermeture progressive de ces canaux après le drainage de l'eau. Pourtant, les fractures triangulaires des moulins à la surface restent visibles pendant plusieurs années.
Un réseau complexe
Les images radar révèlent un réseau de fissures et de canaux sous la surface, suggérant qu'il existe plusieurs voies d'évacuation pour l'eau de fonte. Cela rend le système encore plus imprévisible et difficile à modéliser.
L'eau de fonte soulève le glacier
Des observations aériennes ont montré des ombres le long des fissures, indiquant des décalages de hauteur. L'eau s'infiltre sous le glacier, formant un lac sous-glaciaire. Les images radar montrent une sorte de « bulle » sous la glace à cet endroit, qui pousse le glacier vers le haut. Même plus de 15 ans après le premier drainage, les fissures restent visibles en surface.
Ces soulèvements sont dus aux énormes masses d'eau qui pénètrent dans les fissures sous le glacier. Ce phénomène a des implications majeures pour la stabilité du glacier, car il peut accélérer son mouvement vers l'océan.
Observations, modèles et questions persistantes
Les chercheurs ont analysé des données de télédétection satellitaire et de levés aériens pour comprendre comment le lac se remplit et se vide, ainsi que les chemins de l'eau à l'intérieur du glacier. La modélisation viscoélastique a permis de déterminer si et comment les chemins de drainage se referment avec le temps.
Les résultats soulèvent une question cruciale : ces drainages fréquents ont-ils poussé le système glaciaire vers un nouvel état, ou le système peut-il encore retrouver un état hivernal normal malgré ces quantités extrêmes d'eau ?
Rythme accéléré
En seulement dix ans, des schémas récurrents et une régularité se sont développés dans le drainage, avec des changements massifs et abrupts de l'apport d'eau de fonte sur une échelle de temps de quelques heures à quelques jours.
« Ce sont des perturbations extrêmes au sein du système, et il n'a pas encore été étudié si le système glaciaire peut absorber cette quantité d'eau et est capable d'influencer le drainage lui-même », explique Angelika Humbert. L'étude fournit des données importantes pour intégrer les fissures dans les modèles de calotte glaciaire et rechercher comment elles se forment et influencent le glacier.
Les chercheurs de l'AWI collaborent avec des scientifiques de l'Université technique de Darmstadt et de l'Université de Stuttgart pour la modélisation. Comprendre et prendre en compte le comportement et les effets des fissures dans le glacier est crucial. En raison du réchauffement atmosphérique, les surfaces de fracture apparaissent de plus en plus en amont, affectant une zone toujours plus grande du glacier.
