Alors que la glace du Groenland se retire, elle alimente les minuscules organismes océaniques. Pour tester pourquoi, les scientifiques se sont tournés vers un modèle informatique à partir de JPL et MIT qui a été appelé un laboratoire en soi.
Le ruissellement de la calotte glaciaire du Groenland donne un coup de pied aux nutriments des profondeurs de l’océan et de la croissance de la croissance du phytoplancton, a révélé une nouvelle étude soutenue par la NASA. Reportation dans Nature Communications: Earth & Environment, les scientifiques ont utilisé de la fin de l’art pour simuler la vie marine et la physique entre en collision dans un fjord turbulent. Les océanographes souhaitent comprendre ce qui motive les minuscules organismes végétaux, qui occupent du dioxyde de carbone et de la puissance des pêcheries du monde.
La calotte glaciaire au kilomètre du Groenland efface quelque 293 milliards de tonnes (266 milliards de tonnes métriques) de glace par an. Pendant la pointe de la fonte estivale, plus de 300 000 gallons (1 200 mètres cubes) d’eau douce dans la mer à chaque seconde Glacier jakobshavnégalement connu sous le nom de Sermeq Kujalleq, le glacier le plus actif de la calotte glaciaire. Les eaux se rencontrent et tombent des centaines de pieds sous la surface.
Le panache d’eau de fonte est frais et plus dynamique que l’eau salée environnante. Au fur et à mesure que les scientifiques ont émis l’hypothèse, il peut être de fournir des nutriments comme le fer et le nitrate – un ingrédient clé de l’engrais – au phytoplancton flottant à la surface.
Les chercheurs suivent ces organismes microscopiques parce que, bien que de loin plus petit, ce sont des titans de l’océan Food Web. En habitant chaque océan des tropiques aux régions polaires, ils nourrissent le krill et d’autres brouteurs qui, à leur tour, soutiennent les plus grands animaux, y compris les poissons et les baleines.
Des travaux antérieurs utilisant des données par satellite de la NASA ont révélé que le taux de croissance du phytoplancton dans les eaux de l’Arctique bondé 57% entre 1998 et 2018 seulement. Une perfusion de nitrate des profondeurs serait particulièrement cruciale du phytoplancton du Groenland en été, après que la plupart des nutriments ont été consommés par les proliférations de printemps antérieures. Mais l’hypothèse a été difficile à tester le long de la côte, où le terrain éloigné et les icebergs aussi grands que les blocs de la ville compliquent les observations à long terme.
“Nous avons été confrontés à ce problème classique d’essayer de comprendre un système si éloigné et enterré sous la glace”, a déclaré Dustin Carroll, un océanographe à la San José State University qui est également affilié au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. «Nous avions besoin d’un joyau d’un modèle informatique pour vous aider.»
Pour recréer ce qui se passait dans les eaux du glacier le plus actif du Groenland, l’équipe a exploité un modèle de l’océan développé au JPL et au Massachusetts Institute of Technology de Cambridge. Le modèle ingère presque toutes les mesures océaniques disponibles collectées par des instruments à base de mer et de satellite au cours des trois dernières décennies. Cela représente des milliards de points de données, de la température de l’eau et de la salinité à la pression au fond marin. Le modèle est appelé Estimation de la circulation et du climat de l’océan-Darwin (Ecco-Darwin pour faire court).
La simulation de «la biologie, la chimie et la physique se réunissent» dans une seule poche le long de 27 000 miles du Groenland (43 000 kilomètres) de côte est un problème mathématique massif, l’auteur principal de Michael Wood, un océanographe informatique à l’Université d’État de San José. Pour le décomposer, il a déclaré que l’équipe avait construit un «modèle dans un modèle dans un modèle» pour zoomer sur les détails du fjord au pied du glacier.
En utilisant des supercalculateurs au Centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley, ils ont calculé que les nutriments en eau profonde poussés à la hausse par ruissellement glaciaire seraient suffisants pour augmenter la croissance du phytoplancton en été de 15 à 40% dans la zone d’étude.
L’augmentation du phytoplancton pourrait-elle être une aubaine pour les animaux marins et les pêcheries du Groenland? Carroll a déclaré que les impacts démêlés sur l’écosystème prendront du temps. La fonte sur la calotte glaciaire du Groenland devrait s’accélérer dans les prochaines décennies, affectant tout, du niveau de la mer et de la végétation terrestre à la salinité des eaux côtières.
“Nous avons reconstruit ce qui se passe dans un système clé, mais il y a plus de 250 de ces glaciers à travers le Groenland”, a déclaré Carroll. Il a noté que l’équipe prévoyait d’étendre ses simulations à toute la côte du Groenland et au-delà.
Certains changements semblent avoir un impact sur le cycle du carbone à la fois positivement et négativement: l’équipe a calculé comment le ruissellement du glacier modifie la température et la chimie de l’eau de mer dans le fjord, ce qui le rend moins capable de dissoudre le dioxyde de carbone. Cette perte est cependant annulée par les plus grandes fleurs du phytoplancton occupant plus de dioxyde de carbone de l’air alors qu’ils photosynthétisent.
Wood a ajouté: “Nous n’avons pas construit ces outils pour une application spécifique. Notre approche est applicable à aucune région, du golfe du Texas à l’Alaska. Comme un couteau suisse, nous pouvons l’appliquer à de nombreux scénarios différents.”
Jane J. Lee / Andrew Wang
Laboratoire de propulsion de Jet, Pasadena, Californie.
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Écrit par Sally Younger
2025-101
