Le recul des glaciers du Groenland pourrait avoir un impact sur l'écologie locale

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Une nouvelle étude sur le rétrécissement de la calotte glaciaire du Groenland révèle que de nombreux glaciers de l’île non seulement reculent, mais subissent également d’autres changements physiques. Certains de ces changements entraînent le détournement des rivières d’eau douce sous les glaciers, là où elles rencontrent le substrat rocheux. Ces rivières transportent des nutriments dans l’océan, donc cette reconfiguration a le potentiel d’avoir un impact sur l’écologie locale ainsi que sur les communautés humaines qui en dépendent.

“L’environnement côtier du Groenland subit une transformation majeure”, a déclaré Alex Gardner, chercheur au Jet Propulsion Laboratory de la NASA et co-auteur de l’étude. «Nous voyons déjà de nouvelles sections de l’océan et des fjords s’ouvrir à mesure que la calotte glaciaire recule, et maintenant nous avons des preuves de changements dans ces flux d’eau douce. Donc, perdre de la glace ne consiste pas seulement à changer le niveau de la mer, il s’agit également de remodeler le littoral du Groenland et altérant l’écologie côtière. “

À propos de 80% du Groenland est recouvert d’une calotte glaciaire, également connue sous le nom de glacier continental, qui atteint une épaisseur allant jusqu’à 3,4 kilomètres. De nombreuses études ont montré que la fonte de la calotte glaciaire perd de sa masse à un rythme accéléré en raison de la hausse des températures de l’atmosphère et des océans, et que l’eau de fonte supplémentaire s’écoule dans la mer.

This data visualization shows the flow velocity of glaciers along Greenland's coast.
Cette visualisation de données montre la vitesse d’écoulement des glaciers le long de la côte du Groenland. Le blanc représente les régions à débit le plus lent; le bleu clair montre des régions légèrement plus rapides, suivies de nuances de bleu, puis de vert et de rouge. Les régions les plus rapides sont le magenta. Crédit: NASA / JPL-Caltech / USGS

Cette étude , publiée le oct. 10 dans le Journal of Geophysical Research: Earth’s Surface, fournit un aperçu détaillé des changements physiques de 225 des glaciers océaniques du Groenland, qui sont des doigts étroits de glace qui s’écoulent de l’intérieur de la calotte glaciaire vers l’océan. Les données utilisées dans l’article ont été compilées dans le cadre d’un projet basé au JPL appelé Inter-mission Time Series of Land Ice Velocity and Elevation, ou ITS_LIVE , qui rassemble des observations de glaciers du monde entier – collectées par plusieurs satellites entre 1985 et 2015 – en un seul ensemble de données ouvert aux scientifiques et au public. Les satellites font tous partie du programme Landsat, qui a envoyé un total de sept engins spatiaux en orbite pour étudier la surface de la Terre depuis 1972. Gérées par la NASA et l’U.S. Geological Survey, les données Landsat révèlent des changements naturels et anthropiques à la surface de la Terre, et sont utilisées par les gestionnaires des terres et les décideurs pour prendre des décisions sur l’environnement changeant de la Terre et les ressources naturelles.

Avancer et battre en retraite

Au fur et à mesure que les glaciers coulent vers la mer – bien que trop lentement pour être perceptibles à l’œil – ils sont reconstitués par de nouvelles chutes de neige à l’intérieur de la calotte glaciaire qui se compactent en glace. Certains glaciers s’étendent au-delà du littoral et peuvent se rompre sous forme d’icebergs. En raison de la hausse des températures atmosphériques et océaniques, l’équilibre entre la fonte et la reconstitution des glaciers, ainsi que le vêlage des icebergs, est en train de changer. Au fil du temps, le front d’un glacier peut naturellement avancer ou reculer, mais la nouvelle recherche montre qu’aucun des 225 Les glaciers de terminaison océaniques étudiés ont considérablement progressé depuis 2000, tandis que 200 ont reculé.

Bien que cela corresponde aux autres conclusions du Groenland, la nouvelle enquête capture une tendance qui n’était pas apparente dans les travaux précédents: à mesure que les glaciers reculent, ils changent également de manière à détourner probablement les flux d’eau douce. sous la glace. Par exemple, les glaciers changent d’épaisseur non seulement à mesure que l’air plus chaud fait fondre la glace de leurs surfaces, mais également à mesure que leur vitesse d’écoulement change en réponse à l’avancée ou au retrait du front de glace.

Les deux scénarios ont été observés dans la nouvelle étude, et les deux peuvent entraîner des changements dans la distribution de la pression sous la glace; les scientifiques peuvent déduire ces changements de pression en fonction des changements d’épaisseur analysés dans l’étude. Ceci, à son tour, peut changer le chemin d’une rivière sous-glaciaire, car l’eau empruntera toujours le chemin de moindre résistance, s’écoulant dans la direction de la pression la plus basse.

Glacier flow is imperceptible to the human eye, but this animation shows glaciers in Asia moving over a span of 11 years, from 1991 to 2002.
L’écoulement des glaciers est imperceptible à l’œil nu, mais cette animation montre des glaciers en Asie se déplaçant sur une durée de 11 ans, à partir de 1991 à 2002. L’animation est composée d’images en fausses couleurs provenant des vaisseaux spatiaux Landsat 5 et 7. La glace en mouvement est grise et bleue; les bleus plus vifs changent la couverture de neige et de glace. Crédit: NASA / JPL-Caltech / USGS / Earth Observatory

Citant des études antérieures sur l’écologie du Groenland, les auteurs notent que les rivières d’eau douce sous la calotte glaciaire fournissent des nutriments (tels que l’azote, le phosphore, le fer et la silice) dans les baies, les deltas et les fjords autour du Groenland. De plus, les rivières sous glace pénètrent dans l’océan à la rencontre de la glace et du substrat rocheux, souvent bien en dessous de la surface de l’océan. L’eau douce relativement flottante monte, transportant à la surface l’eau profonde riche en nutriments, où les nutriments peuvent être consommés par le phytoplancton. Des recherches ont montré que les rivières glaciaires d’eau de fonte ont un impact direct sur la productivité du phytoplancton – c’est-à-dire la quantité de biomasse qu’elles produisent – qui sert de base à la chaîne alimentaire marine. Combinés à l’ouverture de nouveaux fjords et sections d’océan lors du retrait des glaciers, ces changements équivalent à une transformation de l’environnement local.

“La vitesse de la perte de glace au Groenland est stupéfiante”, a déclaré Twila Moon, scientifique principal adjoint du Centre national de données sur la neige et la glace et auteur principal de l’étude. «À mesure que la lisière de la calotte glaciaire réagit à la perte rapide de glace, le caractère et le comportement du système dans son ensemble changent, avec le potentiel d’influencer les écosystèmes et les personnes qui en dépendent.

Les changements décrits dans la nouvelle étude semblent dépendre des caractéristiques uniques de son environnement, telles que la pente de la terre dans laquelle le glacier coule, les propriétés de l’eau de l’océan qui touche le glacier, comme ainsi que l’interaction du glacier avec les glaciers voisins. Cela suggère que les scientifiques auraient besoin d’une connaissance détaillée non seulement du glacier lui-même, mais aussi de l’environnement unique du glacier afin de prédire comment il répondra à la perte continue de glace.

“Cela rend la modélisation de l’évolution glaciaire beaucoup plus complexe lorsque nous essayons d’anticiper comment ces systèmes vont évoluer à la fois à court terme et dans deux ou trois décennies”, a déclaré Gardner. “Cela va être plus difficile que ce que nous pensions auparavant, mais nous avons maintenant une meilleure compréhension des processus à l’origine de la variété des réponses, ce qui nous aidera à créer de meilleurs modèles de calotte glaciaire.”

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