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Découverte inattendue d’une importante source de chaleur sous l’épaisse calotte Antarctique

Crédits : NASA

De récentes mesures par radars aéroportés révèlent qu’une partie du substrat continental proche du pôle sud est marquée par la présence d’une importante source de chaleur. La portion de la calotte glaciaire qui repose sur ce socle rocheux est donc soumise à une fonte basale marquée. En outre, cette découverte inattendue remet en question la conservation des enregistrements paléoclimatiques très anciens dans ce secteur – la glace la plus proche du socle, la plus âgée, ayant a priori fondu.

Dans le cadre de la campagne internationale PolarGAP – qui vise à recueillir des données sur le champ de gravité terrestre au pôle sud -, des chercheurs ont mis à jour l’existence d’une importante source de chaleur sous la calotte orientale de l’Antarctique. Celle-ci a pu être repérée indirectement grâce aux mesures faites par les radars aéroportés. Elles ont en effet permis de scruter la structure des couches de glace à la base du gigantesque inlandsis de plusieurs kilomètres d’épaisseur. L’objectif initial de la mission n’étant pas destiné à l’analyse du flux de chaleur géothermique, cette découverte est donc tout à fait fortuite !

Selon un modèle numérique de calotte polaire, les données récoltées près du pôle sud géographique révèlent une configuration structurelle qui ne peut s’expliquer que par la présence d’une fonte basale marquée. Cette fonte nécessitant elle-même un flux de chaleur géothermique élevé – de l’ordre de 120 mW (milliwatt) par mètre carré. L’anomalie observée s’étend sur une surface d’environ 100 kilomètres de long pour 50 kilomètres de large. L’étude indique que l’existence de ce point chaud est attribuable à deux facteurs principaux. D’une part, la présence de roches fortement radioactives dans le substrat continental, et d’autre part celle d’une circulation souterraine d’eau chaude – remontant vers la surface par des failles géologiques.

Quelles conséquences pour le futur ?

Selon les scientifiques, la fonte basale qui résulte de cette source de chaleur et qui alimente un réseau hydrographique sous-glaciaire est active depuis plusieurs milliers – voire plusieurs millions d’années. Elle ne contribue donc pas directement aux modifications actuelles de la calotte. « Cependant, à l’avenir, l’eau de fonte présente à la base de la couche de glace pourrait rendre cette région plus sensible aux facteurs extérieurs tels que le changement climatique » informe Tom Jordan, auteur principal de l’étude publiée dans Scientific Reports ce 14 novembre.

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Crédits : Wikmedia Commons.

L’eau de fonte qui circule sur le socle rocheux agit effectivement comme un lubrifiant, qui permet à la glace de s’écouler plus facilement. Cela implique une réaction potentiellement plus rapide et/ou intense à un forçage externe. « Nos résultats étaient assez inattendus, car de nombreuses personnes pensaient que cette région de l’Antarctique était faite de roches anciennes et froides, qui avaient peu d’impact sur la calotte glaciaire posée dessus », poursuit-il.

Cette découverte a par ailleurs des implications pour les prélèvements de carottes de glace. Si le substrat continental près du pôle sud est sujet à un flux géothermique plus marqué qu’attendu, la conservation des enregistrements climatiques très anciens dans cette région risque d’être moins prometteuse qu’espérée. En effet, les glaces les plus âgées – et donc les données les plus anciennes – sont majoritairement situées près de la base de l’inlandsis. Or si celle-ci est marquée par un flux de chaleur élevé, la fusion basale les a probablement déjà effacées.

Toutefois, la bonne nouvelle est que la prise en compte de ces caractéristiques aidera à mieux cerner les secteurs où pourraient se trouver les glaces très anciennes – âgées d’un million d’années ou plus. De futurs travaux axés sur cette thématique sont également à attendre. Des forages peu rentables scientifiquement parlant pourraient ainsi être évités.

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