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Caché profondément sous la calotte glaciaire qui recouvre l’Antarctique, les scientifiques ont découvert une énorme quantité d’eau.
Le système d’eau souterraine, trouvé dans les sédiments profonds de l’Antarctique occidental, probablement de la consistance d’une éponge humide, révèle une partie inexplorée de la région et pourrait avoir des implications sur la façon dont le continent gelé réagit à la crise climatique, selon de nouvelles recherches.
“Les gens ont émis l’hypothèse qu’il pourrait y avoir des eaux souterraines profondes dans ces sédiments, mais jusqu’à présent, on n’a fait aucune imagerie détaillée”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Chloe Gustafson, chercheuse postdoctorale à la Scripps Institution of the University of California San Diego. Océanographie, dans un communiqué.
“L’Antarctique contient 57 mètres (187 pieds) de potentiel d’élévation du niveau de la mer, nous voulons donc nous assurer que nous intégrons tous les processus qui contrôlent la façon dont la glace s’écoule du continent et dans les océans. Les eaux souterraines sont actuellement un processus manquant dans nos modèles d’écoulement de glace », a-t-elle ajouté par e-mail.
La calotte glaciaire qui recouvre l’Antarctique n’est pas un tout rigide. Des chercheurs en Antarctique ont découvert ces dernières années des centaines de lacs et de rivières liquides interconnectés nichés dans la glace elle-même. Mais c’est la première fois que la présence de grandes quantités d’eau liquide dans les sédiments sous la glace est découverte.
Les auteurs de cette étude, publiée jeudi dans la revue Science, se sont concentrés sur les 60 milles de large (96,6 kilomètres de large) Whillans Ice Stream, l’un d’une demi-douzaine de cours d’eau alimentant la plate-forme de glace de Ross, la plus grande au monde, à peu près de la taille du territoire canadien du Yukon.
Gustafson et ses collègues ont passé six semaines en 2018 à cartographier les sédiments sous la glace. L’équipe de recherche a utilisé des instruments géophysiques placés directement sur la surface pour exécuter une technique appelée imagerie magnétotellurique.
La technique peut détecter les différents degrés d’énergie électromagnétique conduite par la glace, les sédiments, l’eau douce du substrat rocheux et l’eau salée et créer une carte à partir de ces différentes sources d’information.
“Nous avons imagé du lit de glace à environ cinq kilomètres (3,1 miles) et encore plus profond », a déclaré le co-auteur Kerry Key, professeur agrégé de sciences de la terre et de l’environnement à l’Université de Columbia, dans un communiqué séparé.
Les chercheurs ont calculé que s’ils pouvaient extraire les eaux souterraines des sédiments dans les 100 kilomètres carrés (38,6 miles carrés) qu’ils ont cartographiés à la surface, cela formerait un lac d’une profondeur de 220 à 820 mètres (722 à 2 690 pieds).
“L’Empire State Building jusqu’à l’antenne mesure environ 420 mètres (1 378 pieds) de hauteur”, a déclaré Gustafson, qui a effectué la recherche en tant qu’étudiant diplômé à l’observatoire de la Terre Lamont-Doherty de l’Université de Columbia, dans un communiqué.
« À l’extrémité peu profonde, notre eau remonterait l’Empire State Building à peu près à mi-chemin. À l’extrémité la plus profonde, il y a presque deux Empire State Buildings empilés l’un sur l’autre. Ceci est important car les lacs sous-glaciaires de cette région ont une profondeur de 2 à 15 mètres (6,6 à 49 pieds). C’est comme un à quatre étages de l’Empire State Building.”
La cartographie a révélé que l’eau devenait plus salée avec la profondeur, ce qui était le résultat de la formation du système d’eau souterraine.
L’eau de l’océan a probablement atteint la région pendant une période chaude il y a 5 000 à 7 000 ans, saturant les sédiments d’eau de mer salée. Lorsque la glace a avancé, l’eau de fonte fraîche produite par la pression d’en haut et la friction à la base de la glace a été forcée dans les sédiments supérieurs. Il continue probablement de filtrer et de se mélanger aux eaux souterraines aujourd’hui, a déclaré Key.
Les chercheurs ont déclaré que davantage de travail devait être fait pour comprendre les implications de la découverte des eaux souterraines, en particulier en ce qui concerne la crise climatique et l’élévation du niveau de la mer.
Il était possible que le lent drainage de l’eau de la glace dans les sédiments puisse empêcher l’eau de s’accumuler à la base de la glace – agissant comme un frein au mouvement vers l’avant de la glace vers la mer.
Cependant, si la surface de la calotte glaciaire venait à s’amincir, la baisse de pression pourrait permettre à cette eau profonde de remonter. Ce mouvement ascendant lubrifierait la base de la glace et accélérerait son écoulement.
“Cette découverte met en évidence l’hydrologie des eaux souterraines comme un élément potentiellement critique pour comprendre l’effet de l’écoulement de l’eau sur la dynamique de la calotte glaciaire de l’Antarctique”, a écrit Winnie Chu, professeur adjoint au Georgia Institute of Technology, dans un commentaire sur la recherche publié dans Science. Elle n’a pas participé à l’étude.
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