Perte de masse des calottes polaires : un poids lourd d’incertitudes

La montée du niveau des mers représente déjà un défi majeur pour certaines populations de régions littorales. Il est crucial d’améliorer les différentes estimations qui oscillent entre +0,3 et +1 mètre à la fin du siècle.

L’élévation du niveau des mers est principalement due à la dilatation thermique des océans, à la fonte des glaciers de montagne, et à la perte de masse des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique.

Or d’ici la fin du siècle, « on ne sait pas si l’Antarctique et le Groenland contribueront ensemble à une hausse du niveau des mers de moins de 5 centimètres ou de plus de 50 centimètres » explique Eliot Jager, docteur en glaciologie à l’Institut des géosciences de l’environnement (IGE).

Le manque d’observations des calottes polaires, la méconnaissance de certains processus d’écoulement des glaciers et les approximations des modélisations numériques, sont autant de facteurs d’incertitude.

Le projet SOSIce : observateurs et modélisateurs main dans la main

Porté jusqu’en 2022 par Jérémie Mouginot, chercheur à l’IGE, le projet de recherche SOSIce s’inscrit dans une nouvelle ère d’observations spatiales des calottes polaires. De nouveaux satellites offrent l’opportunité inédite de suivre les évolutions des glaciers avec une haute résolution spatiale et temporelle.

« Le défi consiste à parvenir à exploiter ces nouvelles données satellites pour révéler des processus encore jamais observés, et donc non pris en compte dans les modèles de perte de masse des glaciers », explique Romain Millan, glaciologue à l’IGE.

Il s’agit de reconstituer l’écoulement des glaciers et de comprendre comment la glace se déplace depuis l’intérieur de la calotte vers la côte. On mesure conjointement l’épaisseur de la glace grâce à des radars pénétrants aéroportés, afin d’estimer la perte de masse et donc la contribution des calottes polaires à l’élévation du niveau des mers.

Eliot Jager modélise les calottes polaires grâce aux nouvelles données d’observation produites par J. Mouginot et R. Millan, afin de réduire les incertitudes liées aux processus physiques de la perte de masse des glaciers et de quantifier les incertitudes associées à chaque paramètre.

Selon lui, « les nouvelles observations challengent le modèle qui doit sans cesse s’améliorer pour réussir à reproduire les observations ».

Ainsi, la proximité entre ces deux communautés de chercheurs facilite les allers-retours quotidiens entre observation et modélisation et stimulent les recherches.

Vers une déstabilisation généralisée de la calotte glaciaire du Groenland

À partir des années 1980, de nombreux glaciers du Groenland ont commencé à perdre de la masse de manière plus ou moins importante selon les zones. Le réchauffement climatique a induit une augmentation du ruissellement de la fonte de surface mais également de l’écoulement dynamique des glaciers – la glace s’écoule sous son propre poids. Ces « fleuves de glace » finissent leur course dans l’océan, où des blocs se détachent du front glaciaire pour devenir des icebergs.

Face au changement climatique, certains glaciers sont pourtant restés plus stables que les autres. Lorsque les glaciers s’écoulent dans l’océan, ils peuvent former des plateformes de glace flottantes qui peuvent atteindre plusieurs centaines de kilomètres de long. Or celles-ci constituent des sortes de « barrages » protecteurs, qui limitent la quantité d’icebergs larguée dans l’océan par les glaciers, et donc leur perte de masse.

« Il est très important de suivre l’évolution des plateformes de glace car si elles s’affaiblissent et se fracturent, c’est un peu comme si l’on fracturait un barrage. Il y aura alors de plus en plus de glace se déversant dans la mer », précise Romain Millan…

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