Glacier Île du Pin en Antarctique dont la glace fond à vue d'œil avec une élévation du niveau de la mer

Un labo gre­no­blois au che­vet de l’Île du Pin

Un labo gre­no­blois au che­vet de l’Île du Pin

FOCUS – Le gla­cier de l’Île du Pin, l’un des plus grands de l’Antarctique, a perdu en moyenne 20 mil­liards de tonnes de glace par an et reculé d’environ dix kilo­mètres sur une dizaine d’années. Des cher­cheurs gre­no­blois asso­ciés à diverses équipes inter­na­tio­nales ont réussi à modé­li­ser pré­ci­sé­ment cette fonte accé­lé­rée qui pour­rait entraî­ner une aug­men­ta­tion très signi­fi­ca­tive du niveau des mers.

C’est une étape majeure qui vient d’être fran­chie par les cher­cheurs du Laboratoire de gla­cio­lo­gie et géo­phy­sique de l’environnement (LGGE)*. En réus­sis­sant à modé­li­ser de manière très rigou­reuse la fonte du gla­cier de l’Île du Pin en Antarctique, ils viennent d’ap­por­ter une pierre majeure à l’é­di­fice de la connais­sance scien­ti­fique pour mieux com­prendre ce phénomène.
Gaël Durand chercheur au Laboratoire de glaciologie et géophysique de l’environnement LGGE qui a étudié le glacier de l'Île du Pin en Antarctique

Gaël Durand, cher­cheur au Laboratoire de gla­cio­lo­gie et géo­phy­sique de l’environnement (LGGE). DR

Relativement facile à mettre en évi­dence et à quan­ti­fier grâce aux diverses tech­niques de mesures modernes, satel­li­taires entre autres, la fonte actuelle des gla­ciers est bien docu­men­tée dans la lit­té­ra­ture spé­cia­li­sée. Mais si ce pro­ces­sus de régres­sion trouve son ori­gine pri­maire dans le réchauf­fe­ment cli­ma­tique glo­bal, les causes phy­siques secon­daires sont variées et dif­fèrent d’un endroit à l’autre de la planète.
« Dans le cas du gla­cier de l’Île du Pin, nous nous sommes par­ti­cu­liè­re­ment inté­res­sés à une carac­té­ris­tique phy­sique de la dyna­mique de dépla­ce­ment des gla­ciers, à savoir la ligne d’échouage » explique Gaël Durand, membre de l’équipe de scien­ti­fiques à l’origine de ce tra­vail. « La ligne d’échouage, pour­suit le cher­cheur gre­no­blois, marque la limite entre la glace rete­nue sur le conti­nent et celle, flot­tante, qui contri­bue à l’é­lé­va­tion du niveau de la mer… Si l’on s’in­té­resse à l’é­vo­lu­tion de ce niveau, il est essen­tiel de com­prendre quelle quan­tité de glace va migrer dans l’océan à la ver­ti­cale de cette ligne, et com­ment cette ligne se déplace dans le temps. » Un der­nier point qui consti­tuait le fac­teur limi­tant des modèles jus­qu’à récemment.
Une approche scien­ti­fique proche de celle des pré­vi­sions météo

Vitesse de déplacement de la surface du glacier de l'Île du Pin en Antarctique : la vitesse croît du bleu au rouge

Vitesse de dépla­ce­ment de la sur­face du gla­cier. La vitesse croît du bleu au rouge.

Ce sont donc ces modèles, uti­li­sant les équa­tions de Stokes de l’écoulement des fluides et inté­grant divers para­mètres issus des mesures de ter­rain, qui ont été per­fec­tion­nés par Gaël Durand, ses col­la­bo­ra­teurs et les équipes asso­ciées à ce tra­vail. Ils ont ainsi éta­bli trois modèles mathé­ma­tiques indé­pen­dants per­met­tant de simu­ler l’évolution du glacier.
Pour expli­quer la per­ti­nence de cette démarche scien­ti­fique sans entrer dans des détails tech­niques, le cher­cheur com­pare l’ap­proche scien­ti­fique adop­tée à des pré­vi­sions météo­ro­lo­giques qui seraient réa­li­sées par trois centres indé­pen­dants et qui uti­li­se­raient des modèles de simu­la­tion mathé­ma­tiques différents.
Gaël Durand chercheur au Laboratoire de glaciologie et géophysique de l’environnement LGGE qui a étudié le glacier de l'Île du Pin en Antarctique

Gaël Durand. DR

Si les trois centres pré­voient, par exemple, un temps enso­leillé sur la France dans les deux pro­chains jours, il y a de fortes chances pour que cette pré­vi­sion se réa­lise. Par contre, si au-delà de deux jours, l’un des centres météo­ro­lo­giques éta­blit une pré­vi­sion diver­gente des deux autres, on peut dou­ter du temps qu’il va réel­le­ment faire. Affirmer alors qu’il va faire beau devient beau­coup plus hasardeux.
Élévation du niveau moyen des mers
En ce qui concerne l’évolution du gla­cier de l’Ile du Pin, les trois modèles conduisent en gros, pour les cin­quante pro­chaines années, à une même conclu­sion, à savoir que celui-ci recu­le­rait d’une qua­ran­taine de kilo­mètres. Dans cette même période, la perte de masse annuelle asso­ciée à ce recul pour­rait pas­ser de 20 à 120 mil­liards de tonnes avec, pour consé­quence, une élé­va­tion du niveau moyen des mers de 3,5 à 10 mm cumu­lée sur vingt ans. Et ce, pour ce seul glacier.

Déplacement de la ligne d'échouage glacier Île du Pin Image Modis National Snow and Ice Data Center Université du Colorado Boulder US

Déplacement de la ligne d’é­chouage.
Image Modis, National Snow and Ice Data Center, Université du Colorado, Boulder, US.

Néanmoins, pré­cise le cher­cheur, si les trois modèles conduisent à une image glo­ba­le­ment sem­blable de l’évolution du gla­cier à moyen terme, au-delà d’une cin­quan­taine d’années, l’un d’entre eux diverge des deux autres. Une telle diver­gence ne per­met plus de simu­ler, avec une marge de confiance suf­fi­sante et de façon cohé­rente, l’évolution du gla­cier de l’Ile du Pin à plus long terme. Au vu de ces résul­tats, s’il ne fait aucun doute que celui-ci va recu­ler de façon très notable au cours des quatre ou cinq décen­nies à venir, il semble impro­bable qu’il dis­pa­raisse totalement.
La photo ci-contre montre le retrait du gla­cier de l’île du Pin simulé par le modèle Elmer-Ice, déve­loppé et uti­lisé au LGGE. Correspondant à la ligne d’échouage, la ligne bleue – telle que simu­lée par le modèle – est repré­sen­ta­tive de la fin des années 1990. La ligne rouge cor­res­pond à la posi­tion modé­li­sée en 2025.
Patrick Seyer

Laboratoire de glaciologie et géophysique de l’environnement LGGE qui a étudié le glacier de l'Île du Pin en Antarctique

Le LGGE. DR

* Le LGGE est une unité mixte de recherche (UMR5183) du CNRS et de l’Université Joseph Fourier Grenoble. Créé en 1958, ce labo­ra­toire ras­semble envi­ron 150 per­sonnes autour de recherches sur la neige et la glace, les gla­ciers, le cli­mat – atmo­sphère, glace et océan – et l’environnement. Le LGGE est une des struc­tures regrou­pées au sein de l’Observatoire des sciences de l’univers de Grenoble (Osug).

Patrick Seyer

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