La future élévation du niveau de la mer pourrait être beaucoup plus élevée que prévu – la perte de glace au Groenland « largement sous-estimée »

Rivière d’eau de fonte sur le glacier Zachariae, au nord-est du Groenland. Crédit : Shfaqat Abbas Khan, Espace DTU

Une nouvelle étude a combiné GPS, données satellitaires et modélisation numérique. Il a révélé que la perte de glace du nord-est du Groenland pourrait être six fois plus importante d’ici la fin du siècle qu’on ne le pensait auparavant.

La glace coule continuellement des glaciers du Groenland en train de fondre à un rythme accéléré, augmentant considérablement le niveau mondial de la mer. Nouveaux résultats publiés dans la revue La nature le 9 novembre indiquent que les modèles existants ont sous-estimé la quantité de glace qui sera perdue au cours du 21e siècle. Par conséquent, sa contribution à l’élévation du niveau de la mer sera nettement plus élevée.

D’ici 2100, le courant de glace du nord-est du Groenland contribuera six fois plus à l’élévation du niveau de la mer que les modèles précédents le suggéraient, ajoutant entre 13,5 et 15,5 mm (0,53 à 0,61 pouces), selon la nouvelle étude. Cela équivaut à la contribution totale de la calotte glaciaire du Groenland au cours des 50 dernières années. Des scientifiques du Danemark, des États-Unis, de France et d’Allemagne ont mené les recherches.

“Nos projections précédentes de perte de glace au Groenland jusqu’en 2100 sont largement sous-estimées”, a déclaré le premier auteur Shfaqat Abbas Khan, professeur à DTU Space.

“Les modèles sont principalement réglés sur les observations à l’avant de la calotte glaciaire, qui est facilement accessible et où, visiblement, il se passe beaucoup de choses.”


Animation des positions frontales modélisées de 2007 à 2100. Une image Landsat-8 de 2017 est utilisée comme arrière-plan. La couleur indique la vitesse de surface. Crédit : Animation de Shfaqat Abbas Khan, DTU Space, Danemark

La perte de glace se produit à plus de 200 km à l’intérieur des terres

L’étude est en partie basée sur des données collectées à partir d’un réseau de stations GPS précises atteignant jusqu’à 200 km à l’intérieur des terres sur le courant de glace du nord-est du Groenland, situé derrière les glaciers Nioghalvfjerdsfjord Gletscher et Zachariae Isstrøm, l’un des terrains les plus hostiles et les plus reculés de la Terre. Les données GPS ont été combinées avec les données d’élévation de surface de la mission satellite CryoSat-2 et la modélisation numérique à haute résolution.

“Nos données nous montrent que ce que nous voyons se produire au front remonte loin au cœur de la calotte glaciaire”, a déclaré Khan.

« Nous pouvons voir que tout le bassin s’amincit et que la vitesse de surface s’accélère. Chaque année, les glaciers que nous avons étudiés se sont retirés plus à l’intérieur des terres, et nous prévoyons que cela se poursuivra au cours des décennies et des siècles à venir. Sous le forçage climatique actuel, il est difficile de concevoir comment ce recul pourrait s’arrêter.


Animation du changement d’élévation de la surface modélisée de 2007 à 2100. Une image Landsat-8 de 2017 est utilisée comme arrière-plan. Les couleurs indiquent le changement d’élévation de la surface. Les valeurs négatives indiquent un amincissement/un abaissement de la surface. Crédit : Animation de Shfaqat Abbas Khan, DTU Space, Danemark

Contribution significative à la montée du niveau de la mer

En 2012, après une décennie de fonte, les extensions flottantes de Zachariae Isstrøm se sont effondrées et le glacier s’est depuis retiré à l’intérieur des terres à un rythme accéléré. Et si l’hiver 2021 et l’été 2022 ont été particulièrement froids, les glaciers continuent de reculer. Étant donné que le nord-est du Groenland est un soi-disant désert arctique – les précipitations sont aussi faibles que 25 mm par an par endroits – la calotte glaciaire ne se régénère pas suffisamment pour atténuer la fonte. Cependant, il n’est pas facile d’estimer la quantité de glace perdue et jusqu’où le processus se produit dans la calotte glaciaire. L’intérieur de la calotte glaciaire, qui se déplace de moins d’un mètre par an, est difficile à surveiller, ce qui limite la possibilité de faire des projections précises.

“Il est vraiment étonnant que nous soyons capables de détecter un changement de vitesse subtil à partir de données GPS de haute précision, qui finalement, lorsqu’elles sont combinées à un modèle d’écoulement de glace, nous informent sur la façon dont le glacier glisse sur son lit”, a déclaré le co-auteur Mathieu Morlighem. , professeur de sciences de la terre au Dartmouth College.

« Il est possible que ce que nous trouvons dans le nord-est du Groenland se produise dans d’autres secteurs de la calotte glaciaire. De nombreux glaciers se sont accélérés et se sont amincis près de la marge au cours des dernières décennies. Les données GPS nous aident à détecter jusqu’où cette accélération se propage à l’intérieur des terres, potentiellement à 200-300 km de la côte. Si cela est correct, la contribution de la dynamique des glaces à la perte de masse globale du Groenland sera plus importante que ce que suggèrent les modèles actuels. »

Le Zachariae Isstrøm est resté stable jusqu’en 2004, suivi d’un recul régulier du front de glace jusqu’en 2012, date à laquelle une grande partie des sections flottantes se sont déconnectées. Comme des observations plus précises du changement de la vitesse des glaces sont incluses dans les modèles, il est probable que les estimations du GIEC d’une élévation globale du niveau de la mer de 22 à 98 cm devront être corrigées à la hausse.

“Nous prévoyons de profonds changements dans le niveau global de la mer, plus que ne le prévoient actuellement les modèles existants”, a déclaré le co-auteur Eric Rignot, professeur de science du système terrestre à l’Université de Californie à Irvine.

“Les données collectées dans le vaste intérieur des calottes glaciaires, telles que celles décrites ici, nous aident à mieux représenter les processus physiques inclus dans les modèles numériques et à leur tour fournissent des projections plus réalistes de l’élévation globale du niveau de la mer.”

Référence : « Extensive inland thinning and speed-up of Northeast Greenland Ice Stream » par Shfaqat A. Khan, Youngmin Choi, Mathieu Morlighem, Eric Rignot, Veit Helm, Angelika Humbert, Jérémie Mouginot, Romain Millan, Kurt H. Kjær et Anders A Bjørk, le 9 novembre 2022, La nature.
DOI : 10.1038/s41586-022-05301-z

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