Des chercheurs de la Woods Hole Oceanographic Institution et du MIT ont analysé plus de 15 000 falaises de glace en Antarctique et au Groenland entre 2019 et 2023. Publiée dans Science, leur étude révèle que si ces parois s’effondrent plus vite que prévu, ce recul reste de courte durée et les glaciers se stabilisent rapidement.
Les parois de glace qui bordent les calottes polaires font l’objet d’un débat scientifique persistant. Selon la théorie de l’instabilité des falaises de glace marines, connue sous le sigle MICI, une paroi dépassant une hauteur critique d’environ 100 mètres — à peu près la hauteur de la Statue de la Liberté, comme le note le MIT — s’effondrerait sous son propre poids. Cet effondrement devait alors amorcer une réaction en chaîne incontrôlable.
Jusqu’à présent, les modèles climatiques s’appuyaient principalement sur cette limite physique pour anticiper la stabilité des structures.
Des observations par satellite cartographient des milliers de falaises
Entre 2019 et 2023, les instruments laser du satellite ICESat-2 de la NASA ont examiné à intervalles réguliers de trois mois la hauteur de plus de 15 000 falaises de glace. Une équipe de recherche a exploité ces relevés.
Les données indiquent que la hauteur moyenne d’une falaise s’établit à environ 30 mètres, loin du seuil critique théorique, bien que les scientifiques aient repéré quelques formations rares dépassant la barre des 100 mètres.
Les chercheurs ont observé que les falaises qui restaient plus ou moins en place au fil du temps s’accompagnaient également d’un mélange de glace plus épais. L’étude indique le rôle protecteur de la topographie sous-jacente et de ce mélange de glace brisée qui s’accumule au pied des parois, un terme désignant cette bouillie glacée que l’Université du Michigan illustre par des clichés de la glace s’effleurant près du glacier Frost dans l’Est de l’Antarctique capturés par Landsat-8 et photographiés par le U.S. Geological Survey et la NASA. De plus, la profondeur de l’eau adjacente procure une poussée en retour qui aide à soutenir la structure.
Nous avons constaté que lorsque les falaises battaient en retraite, elles le faisaient plus rapidement que ce qui avait été modélisé, ce qui signifierait une perte de glace plus importante et des contributions plus élevées à l’élévation du niveau de la mer.
Caroline Needell, doctorante au programme conjoint MIT-WHOI et auteur principal de l’étude
Le recul rapide des plus hautes falaises antarctiques
L’équipe a suivi l’évolution de ces parois en analysant une nouvelle base de données d’images satellite et de photographies aériennes de glaciers collectées au Groenland et en Antarctique par les équipes de la Woods Hole Oceanographic Institution et de l’Université du Michigan. La recherche publiée dans Science confirme que les falaises les plus élevées s’effondrent effectivement à un rythme supérieur aux prévisions des modèles mathématiques actuels. Les co-auteurs incluent Catherine Walker, chercheuse adjointe à la WHOI, et Jeremy Bassis, professeur associé à l’Université du Michigan.
Néanmoins, ce phénomène ne provoque pas la dislocation totale redoutée par certains scénarios extrêmes.
Mais parce que nous avons constaté que le recul était de courte durée et que tous les glaciers finissaient par se stabiliser, cela suggère que les choses ne seront pas si terribles. Nous n’observons pas cet effet d’emballement.
Caroline Needell, auteur de l’étude
Les analyses topographiques ont permis d’identifier la présence de reliefs sous-marins ou terrestres surélevés jouant le rôle de ralentisseurs. Lorsqu’un glacier s’amincit en progressant sur une telle élévation, sa hauteur diminue, ce qui réduit le risque d’effondrement en cascade. Comme le rappelle Jeremy Bassis en faisant le parallèle avec l’architecture, la glace ne peut tout simplement pas supporter son propre poids et s’effrite, ce qui explique pourquoi il n’existe pas de gratte-ciels allant jusqu’à la lune, l’ensemble étant limité par la résistance des matériaux.
La réévaluation des projections du niveau de la mer
Le niveau mondial de la mer a progressé de plus de vingt centimètres depuis 1880, et les scientifiques prévoient une poursuite de cette hausse au cours du siècle présent. Les conclusions apportent un nouvel éclairage aux projections climatiques globales.
Si les taux de fracturation des parois glaciaires surpassent les estimations de certains modèles, la limitation rapide de ces ruptures écarte pour l’instant l’hypothèse d’une désintégration totale et fulgurante des calottes polaires.
Heureusement, tous les exemples que nous avons jusqu’à présent suggèrent que les glaciers finissent par se restabiliser, de sorte que les projections d’élévation du niveau de la mer qui reposent sur une désintégration totale et incontrôlée de la calotte glaciaire ne sont pas soutenues, mais nous pourrions voir des taux d’élévation du niveau de la mer plus élevés que ce que certaines personnes pensaient possible en raison de grandes ruptures dans certaines portions des calottes glaciaires.
Jeremy Bassis, professeur associé de sciences et d’ingénierie du climat et de l’espace à l’Université du Michigan et co-auteur de l’étude
L’étude a été financée en partie par la NASA, la National Science Foundation et le ministère américain de l’Énergie (U.S. Department of Energy), s’inscrivant dans le droit fil de travaux antérieurs menés dès 2012 par Jeremy Bassis et Catherine Walker — alors doctorante dans son laboratoire — pour comprendre pourquoi les falaises de glace excédaient rarement 100 mètres au-dessus de l’océan lorsqu’elles étaient poussées dans des eaux plus profondes par l’accumulation de neige et de glace en altitude.