Comment des explosifs, un robot et un traîneau exposent un glacier « apocalyptique » – Mother Jones

Cette histoire a été initialement publiée par Filaire et est reproduit ici dans le cadre du Bureau du climat collaboration.

Il y a deux décembre, Erin Pettit s’est superposée, a enfilé des lunettes, a enregistré un livre audio et a fait une randonnée à travers le glacier Thwaites en Antarctique. Derrière elle, elle traînait un traîneau chargé d’un radar pénétrant dans le sol, qui envoyait des impulsions à travers mille pieds de glace et analysait les ondes radio qui rebondissaient sur l’eau de mer en dessous, construisant ainsi une image détaillée du glacier sous ses pieds. Pettit, glaciologue et climatologue à l’Oregon State University, a marché seul dans la neige, évitant parfois les écouteurs pour le silence auditif absolu du paysage le plus reculé de la Terre. “C’était en fait une sorte de saison de terrain incroyable et méditative”, dit-elle, “je me suis juste emmitouflée, je suis sortie et j’ai tiré mon traîneau, et j’ai juste marché des kilomètres et des kilomètres.”

Au cas où vous seriez inquiet, ses collègues savaient toujours où se trouvait Pettit ; de temps en temps, quelqu’un se déplaçait sur une machine à neige pour lui apporter des fournitures ou pour remplacer la batterie du radar. Bien sûr, l’équipe aurait pu couvrir plus de terrain en remorquant le radar derrière le véhicule, mais les vibrations auraient introduit du bruit dans les données. Et en marchant lentement, Pettit a pu maximiser la résolution des images radar. Chaque nuit, elle retournait au camp, téléchargeait ces données et commençait à les analyser. “Et puis le lendemain, je sortais et je faisais la même chose – faire cette promenade paisible et tranquille”, explique Pettit. Elle a parcouru jusqu’à 12 miles par jour pendant plus de deux semaines, pour un total de 135 miles. “Je pensais : je marche sur 300, 400 mètres de glace qui se trouve au-dessus de l’océan, et sur ce morceau de glace qui n’était pas susceptible d’être là plus longtemps.”

C’est parce que Thwaites – alias le glacier Doomsday – se détériore rapidement, perdant 50 milliards de tonnes de glace dans la mer chaque année. S’étendant sur 75 miles le long de la côte de l’Antarctique, englobant une zone de la taille de la Floride, il est actuellement responsable de 4% de l’élévation du niveau de la mer à l’échelle mondiale. (Il chevauche la terre et la mer : le morceau sur terre est connu sous le nom de « calotte glaciaire », mais là où il flotte, c’est une « plate-forme de glace ».) S’il fondait complètement, le glacier ne contribuerait pas seulement à plus de deux pieds d’élévation du niveau de la mer. , mais en glissant dans l’océan, il tirerait également sur les glaciers qui l’entourent, les déstabilisant davantage. Cela ajouterait encore huit pieds d’élévation du niveau de la mer.

Les scientifiques se précipitent pour comprendre comment Thwaites se désintègre et pour déterminer combien de temps l’humanité a avant que la chose ne provoque une élévation désastreuse du niveau de la mer. La banquise pourrait s’effondrer d’ici trois à cinq ans, ce qui accélérera considérablement le déclin du reste du glacier. Chaque nouvelle image satellite de Thwaites montre des fractures plus profondes et plus longues qui poussent jusqu’à six miles par an, et elles se dirigent vers une glace plus fine.

Mais la vue d’en haut ne raconte que la moitié de l’histoire. C’est pourquoi Pettit et 100 autres scientifiques de la collaboration internationale sur cinq ans du glacier Thwaites, financée par les gouvernements américain et britannique, étudient également le ventre difficile à atteindre du glacier. Lors d’une réunion de l’American Geophysical Union le mois dernier, ils ont informé le public de leurs récentes découvertes. Et oui, les choses ne se présentent pas bien.

Les mesures radar basées sur le traîneau de Pettit donnent une idée de la solidité de la face inférieure du glacier. Le radar se déplace bien dans l’eau solide mais pas dans l’eau liquide, donc lorsque les impulsions ont atteint la mer – l’eau relativement chaude qui fait fondre le fond du glacier – elles ont rebondi sur le traîneau. « L’endroit où je me promène ressemble à un paysage plat sans fin », déclare Pettit. “Mais quand vous regardez le dessous, c’est un paysage très complexe et complexe qui a des falaises, des gouges et des fractures, et c’est beaucoup plus mince que le reste de la banquise.”

Contrairement aux fractures que les satellites ont repérées à la surface, ces fissures inférieures ne semblent pas se développer rapidement en ce moment, dit Pettit, “mais elles pourraient facilement être déclenchées pour se propager plus rapidement”. C’est parce que la banquise perd son emprise sur une montagne sous-marine à environ 30 milles au large, qui agit comme un barrage, ou « point d’épinglage », retenant le reste du glacier. Mais bientôt ce barrage se brisera et la banquise se brisera en icebergs. Ce sera comme une voiture heurtant un nid-de-poule, permettant à une entaille dans le pare-brise de se propager dans un réseau de fissures.

Sans une plate-forme de glace cohésive qui la retient, la calotte glaciaire sur terre accélérera sa propre marche vers la mer, ainsi que celle de ses voisins. “Au fur et à mesure que le glacier Thwaites perd de la masse et qu’il s’écoule plus rapidement dans l’océan, il tirera sur les glaciers voisins”, explique Pettit. D’où le nom “Doomsday Glacier”.

D’autres scientifiques ont tourné leur attention vers la zone d’échouement de Thwaites, où le glacier passe de la terre à flotter sur l’eau. Peter Washam, océanographe et climatologue à l’Université Cornell, a présenté lors de la conférence les résultats de ses dernières années de travail. Son équipe obtient une image encore plus détaillée du dessous de la glace avec un robot appelé Icefin, essentiellement une torpille scientifique de 11 pieds de long qu’un équipage abaisse à travers un trou foré. L’attache du robot lui permet de parcourir plus de 2 miles, en utilisant un sonar et des lasers pour cartographier le fond marin et le ventre du glacier en trois dimensions. Il a des capteurs qui mesurent la salinité, la température et l’oxygène, et il utilise des pings acoustiques qui rebondissent sur les particules dans la colonne d’eau pour mesurer la vitesse des courants. Fondamentalement, Icefin peut retrouver tout ce que les scientifiques veulent savoir sur la zone d’échouement de Thwaites. « C’est votre instrumentation embarquée typique, le tout claqué dans un petit véhicule », explique Washam.

Obtenir une vue de quelconque la zone de mise à la terre est une rareté. “Le fait que ce soit Thwaites était comme une étoile d’or en plus de cela”, poursuit-il. “Cela nous donne une idée alors que nous commençons à regarder autour de l’Antarctique ailleurs, et du Groenland, de ce à quoi nous pourrions nous attendre dans ce genre de régions.”

Mais les nouvelles d’Icefin ne sont pas de bon augure. Des eaux suffisamment chaudes pour faire fondre les glaciers tourbillonnent autour de la ligne d’ancrage de Thwaites – le point exact où la glace rencontre la terre – et cette ligne a reculé de plus d’un mile depuis 2011. Cela signifie qu’il y a maintenant plus d’eau de mer en contact avec le fond du glacier, ce qui signifie plus fondant. La glace, dit Washam, “est la partie la plus chaotique de tout cela – elle a ces sortes de caractéristiques ondulées et ondulées vraiment cool près de la ligne de fond.” Ces caractéristiques sont des points chauds de fusion.

Si le dessous de Thwaites était plat, l’eau douce qui fond de la glace s’accumulerait sous elle comme un couvercle, l’isolant d’être encore fondue par l’eau de mer plus chaude. “Il combattra essentiellement le mouvement de la chaleur de l’océan dans la glace”, explique Washam. Au lieu de cela, les caractéristiques ondulantes et inclinées perturbent le couvercle d’eau douce, permettant aux eaux plus chaudes d’entrer en contact avec la glace.

Cette révélation donne aux glaciologues un aperçu critique de la façon dont les glaciers partout dans le monde pourraient se dégrader – et c’est un facteur qu’ils n’ont pas encore pris en compte dans la modélisation. “Ce genre d’autre façon de fondre le long de ces surfaces de glace inclinées n’est tout simplement pas dans les modèles de calotte glaciaire”, déclare Washam. “Ce que cela nous montre, c’est que c’est quelque chose qui doit être pris en compte si nous voulons projeter plus précisément la contribution de l’Antarctique à l’élévation du niveau de la mer.”

Lizzy Clyne, géophysicienne et glaciologue au Lewis and Clark College, et autre conférencière, a trouvé encore plus de problèmes dans la zone d’échouement – en utilisant des explosifs, que les équipages abaissent dans un trou de 20 pieds de profondeur dans la glace. (“C’est un peu comme un feu d’artifice”, dit Clyne. “Cela vous ferait mal s’il explosait dans votre main, mais ce n’est pas comme une bombe géante.”) Un réseau de sismomètres à la surface mesure comment l’énergie de l’explosion rebondit sur ce qui se trouve sous la glace. En utilisant ces données, Clyne peut voir s’il s’agit d’eau ou de terre solide. Cela fonctionne comme le radar pénétrant dans le sol de Pettit, et en effet Clyne marie également les données sismiques avec les données radar.

Les données, que Clyne recueille depuis 2018, montrent que parce que la partie de la banquise de Thwaites flotte sur la mer, elle s’incline lorsque la marée monte et descend. Au fur et à mesure qu’elle se soulève, de l’eau plus chaude glisse à travers la zone d’échouement et sous la calotte glaciaire qui repose sur la terre, provoquant encore plus de fonte. C’est encore une autre dynamique critique qui n’est pas représentée dans la modélisation de la fonte glaciaire. “Il y a ce genre d’action où vous pourriez tirer cette eau de mer de quelques degrés au-dessus du point de congélation un peu plus loin à l’intérieur des terres que nous ne le pensions initialement”, explique Clyne. “Cela pourrait être comme quelques centimètres d’eau, une petite couche mince allant plus loin à l’intérieur des terres. Mais c’est tout ce qu’il faut pour faire fondre la glace.

Maintenant que les scientifiques reconstituent ces tendances – les fractures de la plate-forme de glace, la complexité de la face inférieure du glacier et le pompage des marées – ils ont abouti à une sombre évaluation du glacier Doomsday : il se décompose de plus de façons qu’ils compris auparavant. S’il fondait entièrement et emportait avec lui les glaciers environnants, le niveau de la mer monterait au total de 10 pieds. “À mon avis”, déclare Clyne, “si nous allons avoir une élévation très rapide du niveau de la mer au cours des prochaines décennies, cela ne peut se produire que si Thwaites y contribue beaucoup.”

En traînant des radars sur des traîneaux, en pilotant des robots torpilleurs et en déclenchant des explosifs, les scientifiques construisent une image toujours plus claire du glacier le plus important de la Terre. “Je n’ai pas la capacité de contrôler l’élévation du niveau de la mer, et je ne peux pas réparer le réchauffement climatique par moi-même”, déclare Clyne. “Mais ce que nous pouvons faire, c’est étudier et comprendre ce qui se passe, ce qui va se passer et comment atténuer autant que possible.”