L'effondrement de l'Antarctique pourrait commencer encore plus tôt que prévu

Apr 22, 2023

Le 26 décembre 2019, Erin Pettit a traversé une plaine de neige et de glace éblouissantes, traînant derrière elle un radar pénétrant dans la glace de la taille d'une grande valise sur un traîneau en plastique rouge. La neige cassante crissait comme des cornflakes sous ses bottes, preuve qu'elle avait récemment fondu et regelé après une série de chaudes journées d'été. Pettit surveillait une partie de l'Antarctique où, jusqu'à plusieurs jours auparavant, aucun autre humain n'avait jamais mis les pieds. Une rangée de drapeaux en nylon rouges et verts, flottant au vent sur des perches de bambou, s'étendait au loin, marquant un itinéraire sûr sans crevasses cachées et mortelles. La plate-forme de glace Thwaites semblait saine à la surface. Mais si c'était le cas, Pettit n'aurait pas été là.

Pettit étudiait des défauts dans la glace, semblables à des fissures cachées dans un énorme barrage, qui détermineront quand la banquise pourrait s'effondrer. Lorsque cela se produit, le reste de la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental derrière elle pourrait se jeter directement dans l'océan, faisant monter le niveau de la mer autour de la planète, inondant les villes côtières du monde entier.

De loin, la banquise semble plate, mais alors que Pettit marchait, elle a vu les drapeaux de guidage devant elle monter et descendre à l'horizon, signe qu'elle marchait sur une surface ondulée. Pour Pettit, glaciologue à l'Oregon State University à Corvallis, c'était significatif. Cela signifiait que le dessous de la glace était un paysage vallonné - pas ce que tout le monde attendait. Sur les images satellites, le centre de la banquise semble stable. Mais ce n'est pas le cas, dit Pettit: "Il y a cinq ou six façons différentes dont cette chose pourrait s'effondrer."

La plate-forme de glace Thwaites commence là où l'immense glacier Thwaites rencontre la côte ouest de l'Antarctique. Le plateau est une plaque de glace flottante de plusieurs centaines de mètres d'épaisseur, s'étendant sur environ 50 kilomètres dans l'océan Austral, couvrant entre 800 et 1 000 kilomètres carrés. Au cours des 20 dernières années, alors que la planète se réchauffait, les scientifiques utilisant des satellites et des relevés aériens ont observé la détérioration de la plate-forme de glace de Thwaites. Le déclin a provoqué une inquiétude généralisée car les experts considèrent depuis longtemps le glacier Thwaites comme la partie la plus vulnérable de la plus grande calotte glaciaire de l'Antarctique occidental. La banquise agit comme un barrage, ralentissant l'écoulement de son glacier parent dans l'océan. Si le plateau devait s'effondrer, le glissement du glacier dans la mer s'accélérerait considérablement. Le glacier Thwaites lui-même contient suffisamment de glace pour élever le niveau mondial de la mer de 65 centimètres (environ deux pieds). La perte du glacier Thwaites déstabiliserait à son tour une grande partie du reste de la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental, avec suffisamment de glace pour élever le niveau de la mer de 3,2 mètres, soit plus de 10 pieds.

Même les scénarios d'émissions de gaz à effet de serre les plus optimistes indiquent que d'ici 2050, l'humanité sera probablement bloquée par au moins deux mètres d'élévation du niveau de la mer au cours des siècles à venir. Cela mettra les maisons d'au moins 10 millions de personnes aux États-Unis sous la ligne de marée haute. Si le glacier Thwaites s'effondre et déstabilise le cœur de l'Antarctique occidental, l'élévation du niveau de la mer grimpe à cinq mètres, plaçant les maisons d'au moins 20 millions d'Américains et de 50 à 100 millions de personnes dans le monde sous la marée haute. Bien que Sacramento, en Californie, ne soit pas la première ville qui vient à l'esprit lorsqu'on imagine l'élévation du niveau de la mer, elle perdrait 50 % de ses habitations à mesure que l'eau de l'océan pousserait 80 kilomètres à l'intérieur des terres à travers les deltas des rivières basses. Le sort de milliers de villes côtières dans le monde dépend des événements qui se déroulent actuellement en Antarctique.

Depuis 1992, le glacier a fait une hémorragie d'un billion de tonnes de glace. Il perd actuellement 75 milliards de tonnes de glace supplémentaires chaque année, et ce rythme augmente. Ce qui se passera ensuite, cependant, dépend de processus qui ne peuvent pas être étudiés depuis les airs - des défauts dans le plateau qui pourraient le briser, accélérant la disparition du glacier. C'est pourquoi, en 2018, le British National Environmental Research Council et la US National Science Foundation ont lancé un effort de 50 millions de dollars appelé International Thwaites Glacier Collaboration pour étudier de près le glacier et sa banquise.

La collaboration a impliqué huit équipes de recherche, dont une qui a rapporté en septembre que le glacier reculait plus rapidement que prévu il y a quelques années à peine. Deux des équipes ont visité la plate-forme de glace orientale de Thwaites entre novembre 2019 et janvier 2020. L'équipe de Pettit a examiné la partie centrale de la plate-forme, en examinant les défauts structurels et les courants océaniques en dessous. J'ai accompagné son équipe en tant que journaliste embarquée, gagnant ma vie avec du travail non qualifié, dont une grande partie impliquant une pelle à neige. Une autre équipe a enquêté sur le bord arrière de la banquise le long de la côte submergée du continent, envoyant un sous-marin télécommandé dans un trou étroit pour explorer un environnement crucial caché sous 600 mètres de glace, où la plate-forme fond le plus rapidement. Les résultats brossent un tableau inquiétant. La banquise "va potentiellement aller beaucoup plus vite que prévu", a déclaré Pettit.

La calotte glaciaire de l'Antarctique a toujours surpris ceux qui l'étudient. En février 1958, des chercheurs de l'Antarctique occidental, à 700 kilomètres à l'intérieur des terres de la côte, ont foré quatre mètres dans la neige, l'ont abaissée dans 450 grammes d'explosifs et l'ont fait exploser avec un souffle étouffé qui a pulvérisé de la neige dans l'air. Des géophones assis face contre terre sur la glace ont enregistré les ondes sonores qui se réfléchissaient sur le sol dur bien en dessous. En mesurant le temps de retour, Charles Bentley, alors étudiant diplômé à l'Université de Columbia, a fait une découverte choquante : la glace à cet endroit faisait plus de 4 000 mètres d'épaisseur - plusieurs fois plus épaisse que prévu - et reposait sur un ancien fond océanique de 2 500 mètres. dessous du niveau de la mer.

Dans les années 1970, les chercheurs faisaient voler des radars pénétrant dans la glace dans des avions qui sillonnaient la région. Les levés dispersés ont confirmé que la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental se trouve dans un large bassin, le plus profond vers le centre, avec de grands glaciers se déversant dans la mer à travers des lacunes dans le bord extérieur du bassin. Même lorsque les scientifiques ont témoigné devant le Congrès à la fin des années 1970 au sujet du dioxyde de carbone et des dangers du réchauffement climatique, la plupart d'entre eux ne pensaient pas que l'Antarctique perdrait sa glace de si tôt. Mais en 1978, John Mercer, glaciologue à l'Ohio State University, a tiré la sonnette d'alarme sur le fait que l'Antarctique occidental représentait "une menace de catastrophe". Si la calotte glaciaire perdait les plateaux qui la séparaient de la mer, elle pourrait s'effondrer beaucoup plus rapidement qu'on ne l'imaginait. Trois ans plus tard, Terry Hughes, glaciologue à l'Université du Maine, a désigné deux glaciers côtiers spécifiques - Thwaites et Pine Island - comme "le ventre faible" où l'effondrement de la calotte glaciaire commencerait très probablement. Une paire d'articles publiés en 1998 et 2001 par Eric Rignot, un glaciologue au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, a montré que ces deux glaciers s'amincissaient en effet, fondaient par en dessous, permettant à l'eau de l'océan de pénétrer plus loin à l'intérieur des terres sous la glace.

Des relevés aériens supplémentaires depuis lors ont montré que le glacier Thwaites est particulièrement troublant. Le sol sous le glacier est une pente implacable qui s'enfonce plus profondément à mesure qu'il se déplace vers l'intérieur des terres depuis le bord extérieur vers la mer, permettant à l'eau chaude de l'océan de glisser sous le glacier, le faisant fondre par le bas. Au fur et à mesure que la glace s'amincit, perdant du poids, on s'attend également à ce qu'elle se soulève du lit et flotte sur l'eau chaude et dense, permettant à l'eau de pénétrer encore plus loin, atteignant finalement la tranchée de 2 500 mètres au cœur du continent. Si cela se produit, "vous allez décharger la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental", déclare Ted Scambos, glaciologue à l'Université du Colorado à Boulder, qui a voyagé avec l'équipe de Pettit en 2019-2020.

Le glacier se jette dans la mer en deux bras qui se déplacent à des vitesses différentes. Le "bras rapide" sur son côté ouest est une "langue de glace" fragile et flottante. Sur les images satellites, il ressemble à un pare-brise brisé, composé de centaines d'icebergs d'un kilomètre ou deux de diamètre dérivant dans l'océan. Le "bras lent", sur le côté est du glacier, est une plus petite plate-forme de glace qui, pendant des années, a semblé plus stable. Le bord avant bute contre une crête montagneuse sous-marine à 40 kilomètres au large de la côte. Cette crête agit comme un arrêt de porte, créant une contre-pression qui maintient la banquise ensemble.

Pettit et son équipe ont choisi le plateau oriental soutenu par la montagne pour leur expédition. Sur les images satellites, la région centrale du plateau est apparue relativement stable, sa surface suffisamment lisse pour permettre à de petits avions montés sur skis d'atterrir. Une paire d'alpinistes pourrait rechercher des crevasses cachées et établir des itinéraires sûrs, permettant à l'équipe de se déplacer librement. Pettit craignait que la visite d'une partie apparemment intacte de la banquise ne limite leur opportunité d'apprendre quelque chose de nouveau. Elle n'avait pas besoin de s'inquiéter.

Le travail de terrain en Antarctique nécessite l'envoi à l'avance de tonnes de carburant, de nourriture et d'équipement de survie. L'équipe de terrain doit être soutenue par des couches de transport, de travailleurs et de camps de rassemblement. Au total, les expéditions de recherche Thwaites ont nécessité plusieurs centaines de milliers de kilogrammes d'équipement et de fournitures livrés par des navires, des avions et des convois de tracteurs remorquant des traîneaux sur des centaines de kilomètres de glace qui avaient été recherchées à l'avance pour les crevasses. Le British Antarctic Survey et le US Antarctic Program ont préparé certains de ces engins un an ou deux à l'avance. Mais en Antarctique, même ce genre de préparation ne suffit pas pour éviter les complications.

En septembre 2019, deux mois avant que je rejoigne l'équipe de Pettit alors qu'ils partaient pour le continent gelé, ils ont reçu de nouvelles images satellites montrant deux nouvelles failles dans la banquise. Ces « poignards » sont nés là où la glace entre en collision avec la montagne sous-marine ; les crevasses s'étaient creusées vers la côte, à moins de cinq kilomètres de notre destination prévue. Les chefs d'expédition craignaient que l'une de ces failles ne déchire le camp, mais l'équipe a décidé d'aller de l'avant, avec un collègue à la maison qui suivait les failles par satellite. Après qu'une série de tempêtes ait retardé l'expédition de quelques semaines, nous avons atteint la plate-forme de glace orientale de Thwaites à la mi-décembre 2019. Nous avons monté une rangée de tentes, protégées des vents d'est constants par des murs de blocs de neige pelletés et sciés à la main du paysage. , et mis en place l'équipement pour ce qui allait être un mois de travail ardu à venir.

Les premiers jours ont été relativement chauds. Nos bottes plongeaient profondément dans la neige fondante et des flaques d'eau de fonte se formaient le long des tentes. Une série de falaises de glace géantes, à huit kilomètres de là, étaient visibles au sud. Ces bouleversements ont marqué la zone où la glace s'est fissurée et fléchie lors de sa transition d'un glacier ancré à une plate-forme de glace flottante.

Alors que le temps se refroidissait et que la neige durcissait, Pettit a fait ses premières longues marches, traînant son radar le long de lignes préétablies. Le radar a fourni des profils bidimensionnels des couches internes de la plate-forme de glace, comme les tranches d'un IRM d'hôpital. Ces premiers aperçus se sont révélés bien plus intéressants que ne l'avait prévu Pettit.

Son radar a montré que les couches dans les 25 premiers mètres du plateau étaient lisses et principalement plates, mais en dessous, elles sont soudainement devenues irrégulières. Pettit a émis l'hypothèse que les couches déchiquetées faisaient partie de la glace lorsqu'elle a tremblé sur le lit rocheux de la côte et a commencé à flotter vers la mer, peut-être 15 ans auparavant; ils ont été à jamais marqués par le traumatisme de cette transition. Les couches lisses représentaient la neige qui était tombée sur le dessus depuis lors, lorsque la glace flottait.

Plus surprenant, Pettit a constaté que le dessous de l'étagère - un endroit que les yeux humains n'avaient jamais vu - semblait étrangement ordonné, comme s'il avait été sculpté intentionnellement. Le dessous était ondulé avec une série de tranchées perpendiculaires à la direction de l'écoulement de la glace, comme des vagues au large d'une plage. Chaque tranchée avait une largeur de 500 à 700 mètres et creusait jusqu'à 50 mètres dans la glace, la hauteur d'un immeuble de 12 étages. "Ces choses sont énormes", m'a dit Pettit. Le plus étrange de tout, c'est que les parois de la tranchée n'étaient pas lisses, comme on pourrait s'y attendre avec la fonte des glaces. C'étaient des terrasses en escalier, avec une série de murs verticaux de cinq à huit mètres de haut chacun, comme les côtés d'une mine à ciel ouvert. "Nous ne savons pas ce que sont ces étapes", a-t-elle déclaré.

Ces tranchées en escalier avaient échappé à la détection lors des relevés précédents. Les mesures radar aéroportées sont prises à partir d'avions se déplaçant à au moins 150 kilomètres par heure, de sorte que chaque lecture est une moyenne sur une longue bande de glace. Pettit a traîné son radar à une vitesse majestueuse de trois kilomètres à l'heure, ce qui lui a permis de capturer une image beaucoup plus fine.

Alors que Pettit découvrait pour la première fois les étranges structures en terrasses, ses collègues commençaient à voir des indices d'une autre observation inattendue : le fond de la glace ne fondait pas comme ils l'avaient prévu. Le 2 janvier, j'ai englouti un petit-déjeuner de bouillie déshydratée avec Christian Wild, un postdoctorant qui travaille avec Pettit. Lui et moi avons ensuite conduit une motoneige dans une chute de neige glaciale. Le bruit du moteur était étouffé et la lumière blafarde semblait s'infiltrer de toutes les directions, ne laissant aucune ombre, aucune texture et aucune trace des bosses qui approchaient sur lesquelles nous roulions. Nous avons dirigé le long de notre ligne GPS, avec juste assez de visibilité pour voir chaque nouveau drapeau apparaître silencieusement, puis se dissoudre derrière nous dans une douce suspension de flocons de neige.

Lors d'une série d'arrêts, Wild a utilisé un radar de haute précision pour mesurer l'épaisseur de la banquise, avec une précision de quelques millimètres. Il avait déjà mesuré les mêmes points une semaine plus tôt. Étant donné que les estimations par satellite suggéraient que la banquise s'amincissait en moyenne de deux ou trois mètres par an, il s'attendait à trouver la glace de trois à six centimètres plus mince que la semaine précédente. À son grand étonnement, il n'a vu presque aucune éclaircie. "Cela n'a aucun sens", a-t-il déclaré à la fin d'une longue journée.

De retour au camp, d'autres membres de l'équipe se sont préparés à mesurer la température des courants océaniques circulant sous la banquise. Pendant plusieurs jours, ils ont jeté 6 000 kilogrammes de neige dure, un bloc à la fois, dans un réservoir en toile de la taille d'un grand bain à remous. Ils ont fait fondre la neige et chauffé l'eau, puis l'ont utilisée pour faire un trou aussi large qu'une assiette à 250 mètres à travers l'étagère. Scambos a abaissé une chaîne de capteurs à travers ce trou dans l'eau de l'océan en dessous. Pendant un an ou deux, cette station de détection, alimentée en partie par des panneaux solaires sur une petite tour en acier, mesurerait la température, la salinité et les courants de l'eau.

Les premières lectures ont montré que de l'eau chaude et dense coulait en effet sous l'étagère. À deux degrés au-dessus du point de congélation, cela devrait être "suffisant pour faire fondre plusieurs mètres de glace au cours d'une année", a déclaré Scambos. Mais la glace ne sentait pas la chaleur. Une couche d'eau froide reposait contre le dessous de l'étagère. Parce que cette eau provenait de la fonte de la glace glaciaire (qui elle-même provient de la neige), elle contenait peu de sel, elle était donc flottante, serrant le bas de l'étagère et la protégeant de l'eau plus chaude et plus salée en dessous.

À la fin de l'expédition, l'équipe de Pettit avait rencontré une série de révélations qui défiaient les vues précédentes de la banquise. Tout d'abord, sa face inférieure a été érodée avec des tranchées profondes, et les pentes de ces tranchées ont été organisées en terrasses en escalier. Deuxièmement, la glace ne semblait pas s'amincir aux points mesurés par Wild, ce qui n'était pas conforme aux relevés par satellite. Enfin, le dessous de l'étagère ne semblait pas ressentir la chaleur de l'océan profond, car il était isolé par une couche d'eau froide et flottante. Cet ensemble de découvertes était difficile à expliquer, mais une autre expédition de recherche, opérant non loin de là, aiderait à donner un sens aux surprises.

À huit kilomètres au sud-est du camp de Pettit, l'autre groupe de scientifiques avait un premier aperçu de la ligne d'échouement de la plate-forme de glace - le long contour du sol où la glace se soulève de la terre et flotte sur la mer. Dans cet endroit caché, les scientifiques pensaient que le dessous de la glace fondait le plus rapidement.

Le 11 janvier 2020, des chercheurs du camp ont descendu un véhicule cylindrique noir et jaune, large comme deux mains et long de 3,5 mètres, par câble dans un trou étroit dans la glace. Les ingénieurs dirigés par Britney Schmidt, une scientifique planétaire et polaire maintenant à l'Université Cornell (alors au Georgia Institute of Technology), avaient passé huit ans à développer ce véhicule télécommandé, appelé Icefin. Ils l'avaient conduit sous la glace de mer de plus d'un mètre d'épaisseur et sous les bords de deux petites plates-formes de glace, d'où il pouvait être treuillé par câble s'il se coinçait. Mais ils n'avaient jamais descendu ce précieux objet à travers une dalle aussi massive.

Schmidt voit Icefin comme un prototype de sonde qui explorera un jour de vastes étendues d'eau dans le système solaire externe, cachées sous 10 ou 20 kilomètres de glace sur les lunes de Jupiter et de Saturne. En Antarctique, Icefin mesurerait les températures océaniques, les courants et les taux de fonte sous la glace. Peut-être plus important encore, ses caméras vidéo et son sonar permettraient aux chercheurs d'explorer visuellement cet environnement éloigné. Schmidt ne cherchait pas à valider les observations de Pettit en soi, mais les deux chercheurs travaillaient relativement près, sur la même plate-forme de glace, donc la sérendipité pouvait jouer un rôle.

Après avoir traversé les 600 mètres de glace, le véhicule a émergé dans une couche d'eau océanique à seulement 50 mètres de profondeur. Schmidt, assise dans une tente à proximité, a dirigé Icefin avec ses pouces sur le contrôleur d'une console PlayStation 4. Le plafond vitreux de la face inférieure de la glace défilait sur son moniteur vidéo alors qu'Icefin glissait, envoyant une vidéo sur sa fibre optique. Pendant huit heures, Schmidt a guidé le véhicule jusqu'à deux kilomètres du trou de forage, dans des espaces étroits où moins d'un mètre d'eau séparait la glace au-dessus du fond marin graveleux et gris-brun en dessous. C'était un fond marin nouvellement exposé; la glace qui s'amincissait s'en était détachée quelques jours ou quelques semaines auparavant. Un poisson ou une crevette occasionnelle dérivait.

Dans la plupart des endroits, les courants étaient lents et près de la glace, l'eau était stratifiée. Alors que le véhicule s'approchait de la ligne d'échouement, l'eau près de la glace était au plus à un degré Celsius au-dessus du point de congélation, même si de l'eau plus chaude se trouvait à quelques mètres seulement. Les mesures d'Icefin ont suggéré que le dessous de la glace fondait à un rythme modeste d'environ deux mètres par an. À certains endroits, l'eau de fonte avait regelé sur le fond du glacier, révélant une couche distincte de glace cristalline de plusieurs centimètres d'épaisseur. Les observations satellites avaient montré que cette région s'amincissait rapidement, de sorte que les résultats étaient en contradiction avec les attentes de l'équipe, explique Keith Nicholls, océanographe au British Antarctic Survey, qui a codirigé les recherches au camp. L'absence globale de fonte était déconcertante, a-t-il déclaré: "Extraordinaire, vraiment."

Alors qu'Icefin nageait, il rencontrait occasionnellement un indice qui aiderait à expliquer non seulement ces observations imprévues, mais aussi ce que l'équipe de Pettit avait trouvé. Naviguant lentement le long du dessous assez plat de l'étagère, Icefin tomba sur un mur vertical découpé dans la glace – une terrasse en escalier comme Pettit l'avait vue dans ses traces radar. Et la glace sur les murs de la terrasse semblait fondre beaucoup plus rapidement que le dessous horizontal environnant. Dans la vidéo, il y avait des ondulations floues dans l'eau, où le projecteur d'Icefin se réfractait à travers des tourbillons jaillissants d'eau salée et d'eau douce tourbillonnant ensemble. Icefin a également trouvé fréquemment des fissures sombres béantes dans la glace - des crevasses basales aussi larges que 100 mètres. Schmidt a dirigé Icefin dans plusieurs des crevasses, et là encore, elle a trouvé l'eau tourbillonnante et floue, suggérant que la glace avait peut-être fondu rapidement.

Lors de la réunion de décembre 2021 de l'American Geophysical Union (AGU) à la Nouvelle-Orléans, l'équipe de Schmidt a présenté une analyse minutieuse des données d'Icefin, confirmant que les surfaces de glace verticales jouent un rôle central dans la disparition de la plate-forme de glace Thwaites. Peter Washam, chercheur à Cornell, a rapporté que les murs des terrasses fondaient cinq fois plus rapidement que les surfaces de glace horizontales, perdant 10 mètres ou plus de glace par an. Les parois des crevasses fondaient encore plus vite, jusqu'à 10 fois plus vite, perdant 20 mètres de glace par an. Washam a noté que les courants d'eau devenaient turbulents lorsqu'ils rencontraient ces surfaces escarpées, ce qui mettait l'eau en contact avec la glace de manière à la faire fondre plus efficacement.

Les marches verticales peuvent provenir de hauts et de bas subtils présents sur la face inférieure de la glace lorsqu'elle se soulève pour la première fois du lit le long de la ligne d'échouement. La glace peut se fracturer et fondre plus rapidement dans ces endroits inégaux, accentuant la pente, ce qui augmente le taux de fonte, provoquant une accentuation encore plus prononcée de la pente, jusqu'à ce qu'elle forme un mur de terrasse presque vertical. Au fur et à mesure que la glace fond de ces surfaces verticales, les murs de la terrasse migrent horizontalement, explique Scambos. Une crevasse basale de 10 mètres de diamètre peut s'élargir à 30 voire 50 mètres en un an. La fonte de la face inférieure de la plate-forme de glace Thwaites n'est pas un processus uniforme; elle est très localisée, dirigée par la topographie en interaction avec les courants.

Si la majeure partie de la fonte se produit sur les faces verticales de la glace, cela pourrait aider à expliquer pourquoi Wild n'a vu aucun signe d'amincissement dans de nombreux endroits qu'il a mesurés. Après son retour chez elle en 2020, Pettit a tracé les points de Wild sur ses lignes de relevé radar montrant les murs de la terrasse. Dans chaque cas, les mesures de Wild tombaient à une certaine distance du mur le plus proche, à un endroit où la base de la glace était horizontale et ne fondait donc peut-être pas beaucoup. Ce n'est pas inhabituel, dit Pettit, car les murs sont suffisamment espacés pour qu'il soit peu probable que Wild en frappe un par hasard. La station d'instruments laissée par Scambos semble également être située à une certaine distance du mur le plus proche; elle aussi a montré très peu d'amincissement des glaces.

Si les parois verticales fondent rapidement, elles devraient également migrer horizontalement à travers la base de glace, dit Pettit. À un moment donné, l'une de ces faces verticales passera devant la station d'instruments de Scambos, "et nous verrons une énorme quantité de fonte en peu de temps", dit-elle - peut-être huit mètres en une semaine. "Si nous voyons ça, ce serait super cool."

Les observations de Schmidt peuvent également expliquer une autre caractéristique des tranchées en terrasse que Pettit a vues près du camp. Après que Pettit soit rentrée chez elle, elle a examiné ses traces radar et a remarqué quelque chose de particulier : dans le segment le plus élevé d'une tranchée, elle a souvent vu une pile de réflexions radar en forme de U inversé - la signature classique d'une crevasse pénétrant dans le plafond. Cela peut se produire parce que la glace plus mince au-dessus d'une tranchée s'affaisse comme un pont fragile; à mesure que la glace fléchit vers le bas, son ventre bombé se fissure. Cette crevasse basale nouvellement formée peut aspirer de l'eau plus chaude par le bas. Cela ferait fondre les parois de la crevasse et migrerait vers l'extérieur, s'élargissant jusqu'à ce que son plafond soit suffisamment large pour qu'il s'affaisse et se fissure également - un cycle répétitif qui pourrait entraîner des fissures toujours plus loin dans la glace au-dessus.

Les tranchées massives en terrasses ont peut-être commencé comme des crevasses basales individuelles, comme celles que Schmidt a vues à huit kilomètres en amont de la zone d'échouement. Quand Elisabeth Clyne, alors étudiante diplômée à l'Université d'État de Pennsylvanie, a examiné les traces radar autour de la zone d'échouement, elle a vu des signes indiquant que les crevasses s'éloignaient plus loin vers la mer, à environ 600 mètres par an, elles commençaient déjà à s'élargir et plus grand à travers des cycles de fusion, d'affaissement et de fissuration. Elle a rendu compte de son analyse lors de la réunion de l'AGU 2021 à la Nouvelle-Orléans. Pettit soupçonne que ces tranchées peuvent éventuellement pénétrer tout le long du plateau ou au moins couper suffisamment loin dans la glace pour que le plateau devienne susceptible de se rompre à cause d'autres contraintes. Ce processus pourrait briser le plateau en une masse instable d'éclats géants et mouvants qui ne stabiliseront plus l'un des plus grands glaciers de l'Antarctique.

Bien que la langue de glace occidentale de Thwaites ait perdu 80% de sa superficie au cours des 25 dernières années, le plateau oriental n'a rétréci que d'environ 15%. Son museau vers la mer reste appuyé contre la crête de la montagne sous-marine, qui culmine à environ 400 mètres sous la surface de l'océan. La pression exercée par ce "point d'ancrage" maintient la glace ensemble, mais le statu quo ne durera peut-être plus longtemps.

En février 2022, Wild a publié une analyse des mesures satellitaires montrant que la face avant de la glace en contact avec la crête montagneuse sous-marine s'amincissait de 30 centimètres par an. À ce rythme, il décollera du sommet des montagnes dans les 10 prochaines années. Wild s'attend à ce que lorsque cela se produira, la plate-forme de glace orientale se "désagrégera" rapidement en une flottille d'icebergs. Mais il peut rencontrer sa fin encore plus tôt. Si la fonte ciblée des terrasses entraîne des fissures vers le haut à travers la glace, cela pourrait amplifier les contraintes mécaniques qui déchirent déjà le plateau.

Un éclatement massif se produit déjà juste en amont de la crête de la montagne. Au cours de la dernière décennie, la glace s'y est fragmentée en un embouteillage de longs éclats maintenus ensemble uniquement par la pression et la friction. Une série d'images satellites, assemblées dans une animation par Andrew Fleming du British Antarctic Survey, montre que ces fragments glissent les uns sur les autres avec une facilité croissante. En conséquence, le plateau en éclats commence à se déformer et à circuler autour de la crête de la montagne plus rapidement et dans de nouvelles directions, comme une rivière qui se sépare en coulant autour d'un rocher. La montagne - autrefois un contrefort stabilisateur - agit maintenant comme un coin, envoyant plusieurs failles "dague" vers la terre. Ce sont les mêmes failles que nous avons vues par satellite juste avant notre départ pour l'Antarctique en 2019.

"La chose est en train de s'effondrer", explique Karen Alley, glaciologue à l'Université du Manitoba à Winnipeg, qui a publié une analyse de ces modèles d'écoulement de glace en novembre 2021. Même si la glace se détache de la crête de la montagne plus lentement que prévu, un autre scénario pourrait condamner l'étagère. Ces crevasses de poignard pourraient continuer à s'allonger jusqu'à ce qu'elles se croisent avec les tranchées montantes avançant vers la mer depuis le rivage. Cette intersection de défauts structurels pourrait conduire à un éclatement de l'ensemble du plateau.

Dans tous les scénarios, la plate-forme de glace orientale connaîtra un sort similaire à la langue de glace occidentale : ses fragments constitutifs se déconnecteront et dériveront. Une fois que cela se produit, le tronc oriental du glacier Thwaites se détachera de son point d'ancrage, et le tronc occidental pourrait également accélérer. "Tout cela ira beaucoup plus vite une fois que la glace [shelf] sera entièrement nettoyée", prédit Scambos.

L'équipe de Pettit a quitté Thwaites fin janvier 2020, mais ils surveillent toujours la santé de l'étagère à l'aide d'instruments à énergie solaire qu'ils ont descendus dans l'océan à travers des trous percés à travers la glace. En janvier 2022, Scambos et Wild sont retournés sur notre camping pendant quelques jours chaotiques pour récupérer les données. Les antennes et les tours solaires qui s'élevaient autrefois à sept mètres au-dessus de la glace étaient pour la plupart enterrées dans de la neige dure et glacée. Scambos, Wild et deux autres travailleurs ont utilisé un radar pénétrant dans la glace pour trouver les instruments enterrés. Ils ont ensuite scié à la chaîne des fosses étroites à six mètres de profondeur dans la glace pour récupérer les précieuses cartes de données.

Dans l'espoir d'obtenir une autre année de données de ses instruments, Scambos a renforcé les tours d'acier qui avaient été pliées comme des trombones et a réinitialisé les modems qui avaient été grillés par les décharges statiques lors des tempêtes de vent. Les capteurs sur les tours avaient détecté des vents allant jusqu'à 250 kilomètres à l'heure, soit près de la vitesse d'un ouragan de catégorie 5 et le double de ce que Scambos attendait.

Les unités GPS de ces stations montrent qu'au cours des deux ans et demi qui ont suivi leur installation, le mouvement vers la mer de la banquise est passé de 620 mètres par an à 980 mètres par an. Alors que Scambos et Wild regardaient de leur avion Twin Otter en janvier dernier, ils ont repéré plusieurs nouvelles déchirures dans le plateau - trois kilomètres de long et plusieurs centaines de mètres de large - là où il décolle du fond marin. Des falaises de glace déchiquetées se sont inclinées à 50 mètres dans les airs, exposant des couches profondes qui n'avaient pas vu la lumière du jour depuis des milliers d'années. "Je pense qu'il perd le contact avec tout ce qui le soutenait", déclare Scambos. Non seulement la banquise se sépare de son point d'ancrage. À mesure qu'il accélère, il s'étire et s'arrache également au glacier en amont.

L'équipe était tellement alarmée que Pettit et Wild ont décidé de revenir en décembre pour installer une nouvelle station d'instruments : "BOB", abréviation de Breakup Observer. Ils espèrent que BOB survivra assez longtemps pour enregistrer les derniers soubresauts de la banquise alors qu'elle se fracture en éclats. Cela ne prendra peut-être pas longtemps.

Scambos suppose que pendant que Pettit et Wild campent sur la banquise en décembre, ils pourraient se réveiller un matin pour se retrouver sur un iceberg flottant librement. "Tant qu'ils ne sont pas près de l'une des failles, ils ne le sauront même pas" au début, dit-il. Tous les sons ou vibrations d'une crevasse traversant la surface par le bas peuvent être étouffés. Des indices subtils vont progressivement les alerter. Au fur et à mesure que l'iceberg tourne lentement, leur GPS portable semblera les guider dans la mauvaise direction, et le soleil pourrait également se déplacer dans le mauvais sens. "Vous êtes sur ce nénuphar blanc géant", dit Scambos, "et votre seule référence est que vous avez l'habitude d'avoir le soleil à un certain endroit à une certaine heure de la journée."

Cet article a été initialement publié sous le titre "The Coming Collapse" dans Scientific American 327, 5, 32-41 (novembre 2022)

doi:10.1038/scientificamerican1122-32

L'Antarctique est-il en train de s'effondrer ? Richard B. Alley; Février 2019.

Lauren J.Young

Luke Taylor et le magazine Nature

Chelsea Harvey et E&E News

Tim Vernimmen et Knowable Magazine

Diana Reiss | Avis

Manon Bischoff