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La fonte des glaces déforme la croûte terrestre de façon plus massive qu’on ne pensait

calotte Groenland
Crédits : Luisa Poto / Imaggeo.

Des scientifiques de l’Université Harvard (États-Unis) ont découvert que la fonte des grandes masses de glace dans le monde déformait la croûte terrestre sur des distances bien plus importantes que ce que l’on pouvait estimer jusqu’à présent. Les résultats ont récemment été publiés dans la revue Geophysical Research Letters.

Entre 1984 et 2017, la Terre a perdu quelque 28 000 milliards de tonnes de glace en raison du réchauffement global de l’atmosphère et de l’océan. Ce recul se produit à un rythme de plus en plus rapide, actuellement estimé à 1200 milliards de tonnes par an. Avec la dilatation thermique de l’eau, la fonte des glaces constitue le facteur essentiel d’élévation du niveau des mers.

Quand la fonte des glaces provoque une dérive de la croûte terrestre

Une conséquence moins triviale de cet important transfert de masse depuis les continents vers les océans est qu’il conduit à une déformation notable de la croûte terrestre, déplacée par le manteau viscoélastique qui la sous-tend. Or, si le phénomène est connu de longue date, de récents travaux ont montré qu’il s’organisait à une échelle spatiale bien supérieure à ce que l’on pensait jusqu’à présent.

croûte terrestre
Déformations de la croûte terrestre liées aux pertes de masse de la calotte groenlandaise entrez 2003 et 2018. Les couleurs signent les changements d’élévation tandis que les flèches indiquent les mouvements horizontaux. Crédits : Sophie Coulson & coll. 2021.

En analysant les données satellitaires entre 2003 et 2018, les chercheurs ont trouvé que la croûte terrestre rebondissait comme attendu là où se produisaient de larges pertes de masse. Néanmoins, ils ont également découvert que la croûte subissait une déformation horizontale jusqu’à plusieurs milliers de kilomètres de distance. Par exemple, la fonte de la calotte groenlandaise et de certains glaciers de l’Arctique provoque une dérive horizontale sur une très large fraction de l’hémisphère nord. En Europe, aux États-Unis et au Canada, celle-ci atteint jusqu’à trois centimètres par décennie.

Idem que la figure précédente, mais pour la perte de masse observée en Antarctique et sur la période 2003-2013. Crédits : Sophie Coulson & coll. 2021

Un élément à prendre en compte

Pour mieux anticiper la vitesse et l’ampleur des pertes de glace à venir, une prise en compte détaillée des déformations de la croûte terrestre est nécessaire. Et pour cause, en modifiant l’altitude et la topographie du socle rocheux sur lequel reposent les calottes et les glaciers, ces déformations peuvent jouer sur les pertes de masse ultérieures. « Dans certaines parties de l’Antarctique par exemple, le rebond de la croûte modifie la pente du substrat rocheux sous la glace et cela peut affecter la dynamique de la calotte », note Sophie Coulson, auteure principale de l’étude.

« Le travail de Sophie est important, car il est le premier à montrer que la perte de masse récente des calottes glaciaires et des glaciers provoque un mouvement en trois dimensions de la surface [solide] de la Terre plus important en magnitude et en étendue spatiale que précédemment identifié », explique Glenn Antony Milne, professeur en sciences de la Terre à l’Université d’Ottawa (Canada) qui n’a pas participé à l’étude.

« Comprendre tous les facteurs qui provoquent le mouvement de la croûte est vraiment important pour un large éventail de problèmes liés aux sciences de la Terre », relate Sophie Coulson. « Par exemple, pour observer avec précision les mouvements tectoniques et l’activité sismique, nous devons être en mesure de séparer le mouvement généré de celui lié à la perte de masse de glace moderne ».