Glacier Thwaites

Le glacier Thwaites est un glacier faisant partie de l'inlandsis Ouest-Antarctique en Antarctique.

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Glacier Thwaites

Vue de la langue glaciaire du glacier Thwaites.
Pays Antarctique
Revendication territoriale Aucune (Terre Marie Byrd)
Type Courant glaciaire, glacier côtier
Altitude du front glaciaire 0 m
Coordonnées 74° 00′ S, 108° 30′ O
Géolocalisation sur la carte : Antarctique

Il a été ainsi nommé par l'ACAN[1] en hommage à Fredrik T. Thwaites, géologue spécialiste des zones froides, géomorphologiste et professeur émérite à l'Université du Wisconsin à Madison[2]. Il est suivi avec attention depuis plus de 25 ans, car tous les glaciers qui se déversent en mer d'Amundsen dans la même zone de l'Antarctique occidental semblent subir une accélération[3], et perdre de la masse[4], tout particulièrement celui-ci, puisqu'à lui seul il représentait vers 2012 environ le tiers de la perte de masse de la vaste Baie s'ouvrant sur la mer d'Amundsen[4].
Or la fonte de cette zone contribuerait (et contribue déjà) à une accélération significative de la montée de la mer[5],[6],[7].

Géomorphologie

Le glacier de Thwaites s'écoule dans la Baie de l'île du Pin en mer d'Amundsen, à l'est du mont Murphy, sur la côte Walgreen de la Terre Marie Byrd[8].

La topographie du lit situé sous le glacier Thwaites est mal connue, car située à plusieurs centaines de mètres sous le niveau de la mer au niveau de sa ligne d’échouement, et elle s’approfondit à l’intérieur des terres (pente du lit rétrograde). Pour ces raisons, cette partie du glacier peut être rongée par le dessous par des eaux chaudes profondes circumpolaires et salées, et alors sujettes à un recul rapide[9],[10]

Un autre facteur est l’amincissement dynamique du corps du glacier (amincissement qui semble s'accélérer)[11].

Évolution

Vitesse accélérée

Ce glacier est considéré comme exceptionnellement large et rapide pour l'Antarctique ; sa vitesse mesurée en surface dépasse 2 km/an près de sa ligne de mise à la terre. Son écoulement le plus rapide est centré entre 50 et 100 km à l'est du mont Murphy. Le débit d'écoulement du tronc principal du glacier Thwaites a augmenté (vitesse accélérée de 800 m/an (+33%) entre 1973 et 1996, puis à nouveau de 33% en 10 ans (de 2006 à 2013)[12].

Fonte accélérée

Le glacier perd aussi de la masse, de plus en plus rapidement. L'accélération de sa fonte a été signalée en 2001[13] puis confirmée en 2002[14], et il est surveillé de près avec quelques autres en raison de son potentiel en matière de contribution à l'élévation du niveau des mers[15]. Cette fonte semble due au réchauffement de cette partie de l'océan antarctique[16].

Durant 25 ans, de 1992 à 2017, une constellation de satellites (récemment renforcée par CryoSat-2[17]) et des moyens aériens et locaux ont été mobilisés pour évaluer plus finement la rapidité du glacier, ainsi que l'évolution de son épaisseur et du recul de sa ligne d'arrivée en mer, car avec le glacier de Pine Island, le glacier de Thwaites a été décrit comme le « ventre mou » de la calotte glaciaire ouest-antarctique, en raison de sa vulnérabilité apparente et d'un recul important déjà mesuré. Cette hypothèse est basée sur des études théoriques de la stabilité des calottes glaciaires marines et des observations récentes de grands changements sur ces deux glaciers.
Ces dernières années, l'écoulement de ces deux glaciers s'est accéléré, leurs surfaces ont diminué et leurs lignes de mise à la terre ont reculé[11].

En 2011, les données géophysiques recueillies par la NASA et une étude réalisée par des scientifiques (Columbia University’s Lamont-Doherty Earth Observatory) ont montré la présence d'une arête rocheuse (une crête de 700 mètres de haut) qui ancre le glacier et freine sa glissade vers la mer.
On cherche à mieux comprendre la topographie de son fond afin de prédire comment ce glacier se comportera dans un proche avenir[18].

En 2014, I Joughin et ses collègues estiment que le collapsus du glacier pourrait avoir commencé[19]

Une étude récente (2019) a révélé et localement confirmé une structure sous-jacente complexe, avec des zones de fontes et de secteurs en recul rapide (800m/an), des zones de glace flottante se retirant de 200 m/an, et d'autres reculant de 300m/an. Ceci a été interprété comme la conséquence d'intrusion de quantités importantes d'eau de mer sous le glacier due à sa flottabilité dans la zone littorale et aux marées. Cette eau peut accélérer la formation de cavités nouvellement formées. La complexité de ces interactions entre la mer et la glace n'a pas encore été intégrée dans les modèles mathématiques couplant l'évolution de l'inlandsis et de l'antarctique[11].

Entre la période 1970-2003 et 2010-2013, la perte de glace a augmenté de 2,2 Gt/an et a ensuite très fortement augmenté, quadruplant en 2003-2010 (9,5 Gt/an)[11].
Plus récemment, il a été observé que certaines parties du glacier s’amincissaient jusqu’à 4 m / an [17].

En amont du glacier se trouve la fosse subglaciale de Bentley, profonde de plus de 2500 mètres sous la mer, alors que la surface de la calotte glaciaire atteint plus de 1600 mètres au-dessus du niveau de la mer. Si le front du glacier de Thwaites devait reculer vers l’intérieur de la fosse, une falaise de plusieurs milliers de mètres de haut pourrait se constituer, du fond de la fosse jusqu’à la surface du glacier ; une telle falaise pourrait, en se disloquant, produire de très hauts icebergs entraînant une hausse considérable du niveau marin, évaluée à 3,3 mètres[20].

Langue de glace du glacier Thwaites
l'iceberg B-22, issu de la langue du glacier Thwaites

Selon les photos et observations faites depuis 1947, la langue de glace du glacier Thwaites (75° 00′ S, 106° 50′ O ) mesure environ 50 km, et s'est récemment raccourcie à la suite du vêlage d'énormes icebergs. Cette langue s'avance dans la mer, dans le prolongement de la vallée glaciaire.

Le , le National Ice Center a signalé un iceberg (nommé B-22) qui s'est détaché de cette langue (environ 85 km de long sur 65 km de large, pour une superficie totale d'environ 5 490 km2). En 2003, B-22 s'est brisé en cinq morceaux, avec B-22A resté dans les environs de la langue, alors que les autres morceaux plus petits dérivaient vers l'ouest.

Langue d'iceberg de Thwaites

La langue d'icebergs du Thwaites (74° 00′ S, 108° 30′ O ) était un énorme iceberg échoué dans la mer d'Amundsen, à environ 32 km au nord-est de la péninsule de l'Ours.

Sa taille était d'environ 112 km de long sur 32 km de large. En , sa partie sud était située à seulement 5 km au nord de la langue du glacier de Thwaites. Il se composait d'un ensemble d'icebergs issus de la langue de glace du Thwaites et échoués, mais il ne doit pas être confondu avec celle-ci (qui est encore attachée au glacier et à la terre).

Il a été cartographié par l'USGS à partir de photographies aériennes recueillies lors de l'Opération Highjump et de l'Opération Deep Freeze[2].

Encore présent dans les années 1930, cet ensemble s'est finalement détaché, est parti vers le large, et s'est disloqué à la fin des années 1980[21],[22].

Eau sous-glaciaire

Des zones d'eau de fonte sont présentes sous le glacier, mais pas partout. On estimait en 2013 que ces circonstances devraient retarder son écoulement, par friction contre le substrat, mais que ce glacier ne peut être considéré comme stable qu'à court terme[23].

Mort annoncée du glacier de Thwaites

En 2014, une étude de l'Université de Washington, basée sur des mesures satellitaires et sur des modélisations informatiques, a conclu que le glacier de Thwaites fond progressivement, conduisant à un effondrement irréversible du glacier dans un délai encore difficile à prévoir, mais compris entre 200 et 1000 ans[24], avec un probable emballement qui le fera (avec d'autres glaciers antarctiques[25]) contribuer à la hausse du niveau des océans.

Activité volcanique ?

L'allègement de la masse de glaciers pourrait éventuellement avoir des conséquences en matière d'isostasie, voire d'activités volcaniques (on a montré en qu'un volcan sous-glaciaire est déjà entré en éruption sous la calotte Antarctique il y a seulement 2 200 ans environ[26]).

Notes et références
  1. (en) « Thwaites Glacier », Geographic Names Information System, United States Geological Survey (consulté le )
  2. (en) « Thwaites Iceberg Tongue », Geographic Names Information System, United States Geological Survey (consulté le )
  3. E. Rignot, J. Mouginot, M. Morlighem, H. Seroussi & B. Scheuchl (2014) Widespread, rapid grounding line retreat of Pine Island, Thwaites, Smith, and Kohler glaciers, West Antarctica, from 1992 to 2011. Geophys. Res. Lett. 41, 3502–3509 (2014).
  4. T. C. Sutterley, I. Velicogna, E. Rignot, J. Mouginot, T. Flament, M. R. Van Den Broeke, C. H. Reijmer (2014) Mass loss of the Amundsen Sea Embayment of West Antarctica from four independent techniques. Geophys. Res. Lett. 41, 8421–8428
  5. J. A. Church, N. J. White, L. F. Konikow, C. M. Domingues, J. G. Cogley, E. Rignot, J. M. Gregory, M. R. van den Broeke, A. J. Monaghan, I. Velicogna( 2011) Revisiting the Earth’s sea-level and energy budgets from 1961 to 2008. Geophys. Res. Lett. 38.
  6. R. B. Alley, S. Anandakrishnan, K. Christianson, H. J. Horgan, A. Muto, B. R. Parizek, D. Pollard, R. T. Walker (2015) Oceanic forcing of ice-sheet retreat: West Antarctica and more. Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 43, 207–231
  7. R. M. DeConto, D. Pollard (2016) Contribution of Antarctica to past and future sea-level rise. Nature, 531, 591–597
  8. (en) « Thwaites Glacier: Antarctica, name, geographic coordinates, description, map », Geographic.org (consulté le )
  9. T. J. Hughes (1981), The “weak underbelly” of the West Antarctic Ice Sheet. J. Glaciol. 27, 518–525
  10. C. Schoof (2007) Ice sheet grounding line dynamics: Steady states, stability, and hysteresis. J. Geophys. Res. 112, F03S28.
  11. Milillo P; Rignot E ; Rizzoli P ; Scheuch B ; Mouginot j ; Bueso-Bello J & Prats-Iraola P (2019) Heterogeneous retreat and ice melt of Thwaites Glacier, West Antarctica|Science Advances 30 Jan 2019:Vol. 5, no. 1, eaau3433 | DOI: 10.1126/sciadv.aau3433
  12. J. Mouginot, E. Rignot, B. Scheuchl (2014) Sustained increase in ice discharge from the Amundsen Sea Embayment, West Antarctica, from 1973 to 2013. Geophys. Res. Lett. 41, 1576–1584 (2014).
  13. (en) E. Rignot, « Evidence for rapid retreat and mass loss of Thwaites Glacier, West Antarctica », Journal of Glaciology, 47(157), 2001, pages 213-222.
  14. (en) E. Rignot, D. G. Vaughan, M. Schmeltz, T. Dupont, D. MacAyeal, « Acceleration of Pine Island and Thwaites Glaciers, West Antarctica », Annals of Glaciology, 34(1), 2002, pages 189-194.
  15. (en) W. T. Pfeffer, J. T. Harper, S. O'Neel, « Kinematic constraints on glacier contributions to 21st-century sea-level rise », Science, 321(5894), 2008, pages 1340-1343.
  16. (en) A. Shepherd, D. Wingham, E. Rignot, « Warm ocean is eroding West Antarctic ice sheet », Geophysical Research Letters, 31(23), 2004.
  17. M. McMillan, A. Shepherd, A. Sundal, K. Briggs, A. Muir, A. Ridout, A. Hogg, D. Wingham (2014) Increased ice losses from Antarctica detected by CryoSat-2. Geophys. Res. Lett. 41, 3899–3905 .
  18. (en) Scientists Predict Faster Retreat for Antarctica’s Thwaites Glacier ; Study Identifies Underwater Ridge Critical to Future Flow, 26 octobre 2011.
  19. I. Joughin, B. E. Smith, B. M. Medley () Marine ice sheet collapse potentially under way for the Thwaites Glacier Basin, West Antarctica. Science 344, 735–738
  20. Alley (2019).
  21. (en) Larry Reynolds, « Where a cold tongue isn't », Teachers Experiencing Antarctica, 4 mars 2000. Consulté le 16 juin 2009.
  22. (en) B.K. Lucchitta, C.E. Smith, J. Bowel, K.F. Mullins, « Velocities and mass balance of Pine Island Glacier, West Antarctica, derived from ERS-1 SAR », Pub. SP-361, 2nd ERS-1 Symposium, Space at the Service of Our Environment, Hamburg, Germany, 11–14 oct. 1993 Proceedings, 1994, pp. 147–151.
  23. (en) « Scientists Image Vast Subglacial Water System Underpinning West Antarctica’s Thwaites Glacier », University of Texas, (consulté le )
  24. (en) « Irreversible collapse of Antarctic glaciers has begun, studies say », Los Angeles Times, (consulté le )
  25. RFi, « En Antarctique, l'inexorable recul du glacier de l'île du Pin », sur www.rfi.fr, (consulté le )
  26. (en) Ancient Antarctic eruption noted, BBC News, 30 janvier 2008.

Voir aussi

Bibliographie

Articles connexes
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