Les canyons sous-marins sont essentiels à l’instabilité de la calotte glaciaire de l’Antarctique, suggère une étude

Les canyons antarctiques jouent un rôle crucial dans l’instabilité de la calotte glaciaire de l’Antarctique oriental, car ils facilitent le transfert d’eau relativement chaude (eaux profondes circumpolaires) des zones abyssales vers le plateau continental et de là vers la base de la calotte glaciaire, contribuant ainsi à sa fonte.

Une étude, menée par une équipe internationale de chercheurs dirigée par l’Institut national d’océanographie et de géophysique appliquée (OGS) et incluant l’Université de Southampton, met en évidence la découverte de corps sédimentaires au sein des principaux systèmes de canyons qui représentent l’empreinte géologique de courants de fond persistants circulant le long des canyons et transportant la chaleur de l’océan vers le continent Antarctique.

L’étude est publiée dans Nature Communications.

« L’intrusion d’eau relativement chaude sur le plateau continental est largement reconnue comme une menace pour la calotte glaciaire de l’Antarctique », commente Federica Donda, géologue marine au département de géophysique de l’OGS et auteure principale de l’article. « Il est fondamental de limiter l’ampleur et la persistance à long terme de ce phénomène pour analyser les réponses potentielles de la calotte glaciaire au réchauffement climatique. »

Les travaux se sont concentrés sur les glaciers Totten et Ninnis, qui se trouvent à l’embouchure des deux caractéristiques sous-glaciaires les plus importantes de l’Antarctique de l’Est : les bassins sous-glaciaires Aurora-Sabrina et Wilkes.

« L’analyse des données géophysiques et océanographiques recueillies au cours d’une croisière multidisciplinaire italo-australienne a conduit à la découverte de corps sédimentaires en forme de dôme (dérives sédimentaires) de plusieurs milliers de mètres de large et de 40 à 80 mètres d’épaisseur, dont les caractéristiques internes et externes indiquent qu’ils ont été formés par des courants de fond dirigés vers le plateau continental », poursuit Donda.

« C’est ce que confirment les données océanographiques obtenues dans l’un des canyons du glacier Totten, qui ont enregistré des courants d’environ 10 cm/s près du fond marin, à une profondeur d’environ 3 500 mètres. Ces courants sont associés à une circulation océanique caractérisée par la présence de grands tourbillons cycloniques qui transportent différentes masses d’eau, dont les eaux chaudes des eaux profondes circumpolaires.

“La composante sud de ces tourbillons est véhiculée par les canyons, qui ont localement un relief de plus de 700 mètres et constituent donc les voies privilégiées pour le transfert de ces masses d’eau vers le continent. L’épaisseur des corps sédimentaires identifiés dans les canyons indique que le transfert de chaleur océanique se poursuit depuis au moins un million d’années.”

« Jusqu’à il y a quelques années, nous pensions que la calotte glaciaire de l’Antarctique oriental était stable », ajoute le Dr Alessandro Silvano, de l’Université de Southampton.

« Aujourd’hui, nous savons non seulement que certains glaciers de l’Antarctique oriental fondent, mais grâce à ces travaux, nous avons également découvert qu’il existe des voies préférentielles pour que les eaux chaudes atteignent de manière persistante deux des plus grands glaciers de la Terre et les fassent fondre par le bas. »

La calotte glaciaire de l’Antarctique oriental suscite une attention croissante dans le monde scientifique car sa fonte, même partielle, pourrait contribuer de manière significative à l’élévation du niveau de la mer. En effet, les bassins sous-glaciaires Aurora-Sabrina et Wilkes renferment l’équivalent de plus de 8 mètres d’élévation du niveau moyen mondial de la mer.

Les résultats de cette étude soulignent le rôle clé des canyons sous-marins, qui constituent donc des zones clés pour comprendre les mécanismes associés à la fonte de la calotte glaciaire dans le passé et le présent, contribuant ainsi à la formulation de prévisions d’élévation future du niveau de la mer.

L’activité de recherche a impliqué l’Institut national d’océanographie et de géophysique appliquée (OGS), l’Université de Southampton, Rutgers, l’Université d’État du New Jersey, l’Université Colgate, Geoscience Australia, l’Institut panrusse de recherche scientifique sur la géologie et les ressources minérales de l’océan, l’Université d’État de Saint-Pétersbourg, l’Université de Tasmanie et l’Université Macquarie.