Une ancienne structure rocheuse trouvée au cœur de la plate-forme de glace de Ross aide à déterminer où la glace de l'Antarctique fond et où elle reste ferme et gelée.
La structure est une ancienne frontière tectonique, probablement formée lors de la naissance du continent antarctique ou peu de temps après. Selon de nouvelles recherches publiées le 27 mai dans la revue Nature Geoscience, cette limite protège la ligne de mise à la terre de la plate-forme de glace, le point où elle est suffisamment épaisse pour s'étendre jusqu'au fond de la mer. La géologie créée par la frontière maintient l'eau de mer chaude favorisant la fonte à l'écart de cette partie du plateau. Mais la circulation océanique entraînée par cette même géologie entraîne une fonte estivale intense le long du bord est du plateau.
"Nous avons pu voir que la limite géologique rendait le fond océanique du côté est de l'Antarctique beaucoup plus profond que l'ouest, et cela affecte la façon dont l'eau de l'océan circule sous la banquise", a déclaré la chef de l'étude Kirsty Tinto, chercheuse à Lamont-Doherty. Observatoire de la Terre à Columbia University, a déclaré dans un communiqué.
Le plateau de glace de Ross
La plate-forme de glace Ross est une étendue de glace de 185 000 milles carrés (480 000) kilomètres carrés) et de centaines de pieds d'épaisseur. La glace coule sur le plateau à partir des plaques de glace terrestres de l'Antarctique Est et Ouest. Actuellement, la plate-forme de glace est stable, ont écrit Tinto et ses collègues dans Nature Geoscience, mais les archives géologiques et marines montrent qu'elle s'est effondrée dans un passé lointain.
Pour comprendre la dynamique de la calotte glaciaire, Tinto et ses collègues ont utilisé les données d'un outil d'avion appelé IcePod, qui contient des instruments qui collectent des informations sur l'épaisseur et la structure de la plate-forme de glace ainsi que des instruments qui détectent les anomalies magnétiques et gravitationnelles de la roche sous-jacente au plateau de glace. Les minéraux magnétiques, par exemple, trouvés dans le magma et d'autres matériaux rocheux sous l'Antarctique, peuvent modifier les lectures de champ magnétique à ces endroits, tandis que la topographie sous-marine peut affecter les lectures gravitationnelles. Avec ces données, les chercheurs ont reconstruit une carte de la plate-forme de glace et de la roche en dessous.
Ils ont trouvé une zone de transition abrupte coupant la calotte glaciaire. Si l'Antarctique était une roue, la frontière ressemblerait un peu à un rayon, émanant d'un endroit un peu excentré. Cette zone de transition est en fait la ligne de démarcation entre la géologie de l'Antarctique occidental et l'Antarctique oriental. À l'ouest, les roches sont une combinaison de sédiments et de magmatiques, s'étant formées à partir d'interactions tectoniques, au confluent d'une plaque océanique et tectonique. L'Antarctique oriental est une ancienne matière continentale connue sous le nom de craton.
L'influence de la géologie
La frontière tectonique nouvellement découverte bissectant le plateau de glace de Ross est importante car elle aide à façonner le fond marin sous la glace. À l'est, le plancher océanique est plus profond, à 2 198 pieds (670 mètres) en moyenne. À l'ouest, la profondeur moyenne est de 1 837 pieds (560 m) en moyenne.
Les chercheurs ont utilisé un modèle informatique pour montrer comment l'eau de mer circule, compte tenu de ces nouvelles connaissances géologiques. La bonne nouvelle est que la géométrie du fond marin maintient la plupart des eaux chaudes de l'océan loin de la plate-forme de glace de Ross. Au lieu de cela, une zone de haute mer appelée Ross Shelf Polynya évacue l'eau chaude et profonde des océans, la refroidissant avant qu'elle ne puisse s'écouler sous la plate-forme de glace. Mais il y a beaucoup de glace qui fond le long du bord d'attaque de la plate-forme de glace (où elle rencontre la mer), surtout en été. La fonte estivale la plus élevée se situe près de l'île de Ross, du côté est de l'Antarctique.
Alors qu'est-ce que tout cela signifie pour un réchauffement de l'Antarctique? Dans un avenir proche, la ligne de mise à la terre de la plate-forme de glace (le point où elle entre en contact avec le fond marin) devrait rester stable, au moins face aux changements climatiques modérés, ont écrit les chercheurs. Mais les variations du climat local auront un impact important sur la vitesse à laquelle le bord avant du plateau de glace fond. Ces variations pourraient inclure des réductions du déclin de la glace de mer ou des diminutions de la couverture nuageuse, a déclaré Laurie Padman, scientifique principale à Earth and Space Research dans l'Oregon et co-auteur de l'étude, dans le communiqué.
"Nous avons découvert que ce sont ces processus locaux que nous devons comprendre pour faire de bonnes prévisions", a déclaré Tinto.
