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Mardi l 19-09-2017
L'iceberg A68 part à la dérive : petite clé de lecture glaciologique et biologique

Ce Mercredi 12 Juillet, l'iceberg A68 s'est détaché de la plateforme de glace flottante (ice shelf, en anglais) Larsen C, à grand renfort de support médiatique !... Il faut dire qu'on attendait cet évènement depuis longtemps, avec un suivi rapproché depuis 2009, rendu possible par des outils satellitaires de plus en plus performants. Impressionnant par sa taille (5800 km2 de superficie, 350 m d'épaisseur) cet iceberg tabulaire figure parmi les records d'observation aujourd'hui. Une occasion de proposer une petite « clé de lecture » sur l'importance et l'intérêt de ce phénomène.

Iceberg et Banquise...ne pas confondre !... un iceberg est donc une importante masse de glace météorique (souvent de quelques centaines de mètres d'épaisseur) qui se détache du continent Antarctique. Par glace météorique, on entend ici une glace formée par l'accumulation de précipitations de neige (d'où le terme météorique) à la surface d'un glacier ou d'une calotte glaciaire, l'Antarctique dans ce cas-ci. La banquise, au contraire, résulte de la congélation de l'eau de mer chaque hiver. Elle n'est épaisse que de 60 cm en moyenne en Antarctique, mais peut s'épaissir sur quelques mètres par l'ajout de neige en surface, où par l'empilement dynamique lié aux courants marins. Contrairement aux glaces météoriques, la banquise est généralement saline (6 à 12 grammes de sel par kilo de glace), mais d'une salinité moindre que l'eau océanique (34 à 35 grammes de sel par kilo de glace).

Iceberg et Plateforme de glace flottante (ice shelf) : Un iceberg se détache généralement d'une masse de glace plus conséquente (processus qu'on appelle le vêlage), qui résulte de la mise en flottaison, sous l'effet de la poussée d'archimède, de courants de glace qui s'écoulent de l'intérieur d'une calotte glaciaire, sous l'effet de leur propre poids, et forment ainsi une plateforme de glace flottante.

Fonctionnement d'une plateforme de glace flottante et Intérêt climatique : Les plateformes de glace flottantes sont les « robinets » qui contrôlent l'écoulement des calottes glaciaires vers l'océan, c'est-à-dire le rythme auquel de la glace initialement ancrée sur le socle rocheux du continent se déverse dans l'océan, et donc le rythme auquel de nouvelles masses d'eau sont ajoutées à l'océan, contribuant ainsi à la remontée du niveau marin. Lorsque la profondeur d'eau devient suffisante, la poussée d'archimède compense le poids de la masse de glace qui devient flottante (à un endroit qu'on appelle la ligne d'ancrage). Ce processus modifie drastiquement le comportement mécanique de la glace, qui s'écoule beaucoup plus rapidement en raison de la disparition de la friction sur le socle rocheux, s'étire et se fracture partiellement sous forme de crevasses. La plateforme garde cependant globalement sa cohésion, en raison de la friction qui subsiste avec le littoral des baies, et surtout avec les îlots sous-marins qui existent sur la plateforme continentale (partie littorale immergée de la croûte continentale de faible profondeur, généralement inférieure à 500 mètres). De ce fait, la plateforme de glace flottante limite l'intensité de l'écoulement des glaces qui proviennent de la calotte en amont, exerçant un effet stabilisant sur celle-ci. Lorsque la plateforme, dans sa partie aval, perd le contact avec ces « points d'ancrage » (pinning point en anglais), les crevasses s'élargissent (notamment aussi sous l'effet des marées) et libèrent ainsi régulièrement des icebergs. Il s'agit d'un processus dynamique naturel qui ne nécessite pas de variations climatiques pour se produire.

Sensibilité potentielle au réchauffement du climat : Les désintégrations consécutives des parties plus septentrionales de la plateforme Larsen (le Larsen A en 1995 et le Larsen B en 2002) ont focalisé l'attention des scientifiques. Ces derniers ont pu mettre en évidence que la présence d'eau de fonte accrue en été à la surface de la plateforme, un résultat du réchauffement soutenu de la Péninsule Antarctique (+3 à +4°C ces quarante dernières années), catalysait la fragilisation de la plateforme en amont des points d'ancrage. Le processus d'hydrofracturation a notamment été mis en évidence. L'eau de fonte envahit les crevasses pré-existantes et les élargit progressivement, en raison de la densité de l'eau qui est supérieure à celle de la glace environnante. On met ainsi en place un vaste « jeu de dominos » formé de tranches de glace accolées les unes aux autres, qui s'écroulera en très peu de temps (quelques jours), dès qu'un vêlage important se produira au front de la plateforme.

Tout récemment, les chercheurs du Laboratoire de Glaciologie de l'ULB ont mis en évidence, sur cette même plateforme de glace flottante Larsen C, un autre effet potentiellement déstabilisant de la présence d'eau de fonte en surface. En effet, en l'absence locale de crevasses, l'eau de fonte s'accumule dans des lacs de surface qui s'infiltrent progressivement dans la neige et le névé plus froid (phase métamorphiques de transition entre la neige et la glace sous l'effet de la compaction liée au poids des couches sus-jacentes) et y regèlent sous forme de glace en profondeur. La formation de cette glace sur plusieurs dizaines de mètres d'épaisseur et plusieurs kilomètres d'étendue, augmente la température interne de la plateforme (le gel de l'eau est une réaction exothermique). Or la fluidité de la glace augmente sensiblement avec la température, ce qui accélèrerait potentiellement son écoulement et diminuerait ainsi la résistance à l'écoulement en amont.

Jusqu'ici, la présence d'eau de fonte en surface a essentiellement été signalée dans la région de la Péninsule Antarctique. Cependant, une autre étude récente du Laboratoire de Glaciologie de l'ULB a montré la présence d'eau de fonte en grande quantité à la ligne d'ancrage de la plateforme Roi Baudoin sur la côte Princesse Ragnhild (à proximité de la base belge Princesse Elisabeth) suggérant que des processus qu'on pensait typiques de la Péninsule sont également présent ailleurs en Antarctique. Il est cependant encore trop tôt pour savoir s'il s'agit là d'une évolution récente dans ces régions.

Et maintenant ?: Plus que le devenir de l'iceberg A68, qui n'a affecté en rien le niveau marin par son détachement (puisque déjà flottant) et va inexorablement dériver vers le Nord de la Péninsule Antarctique pour être repris dans la circulation océanique globale circum-antarctique (et très probablement se fracturer), c'est le comportement des 90% restant de la plateforme Larsen et des courants de glace continentaux qui l'alimentent qui va monopoliser l'attention des glaciologues. La plateforme Larsen C va-t-elle se désintégrer aussi rapidement que le Larsen B en 2002 ? Cela va-t-il entraîner une accélération du débit vers l'océan des glaces continentales ancrées en amont ? Quelle en sera l'impact sur l'augmentation du niveau marin ?

Des Changements conséquents pour l'écosystème benthique : Outre son intérêt climatique potentiel, le vêlage de l'iceberg A68 entraînera des conséquences drastiques pour la faune benthique occupant les fonds marins à l'aplomb de la zone précédemment occupée par l'iceberg et sur sa trajectoire future. De tels événements représentent à la fois un défi et une opportunité pour les écosystèmes de l'océan Austral. Les habitats sous l'iceberg ont évolué dans l'obscurité totale, et vont maintenant être exposés à la lumière pour la première fois depuis une très longue période. Toute la chaîne alimentaire de cette région va être modifiée, par la libération d'algues microscopiques englacées qui supportent un écosystème très spécifique, incluant par exemple le krill et les mammifères marins. Les conséquences pour les organismes qui vivent sous le Larsen C sont inconnues, mais il y aura certainement des "gagnants" et des "perdants". Le vêlage d'icebergs peut par ailleurs provoquer des changements majeurs dans les courants océaniques et les conditions de glace, impactant eux aussi la structure et le fonctionnement des écosystèmes associés. Pour la communauté scientifique, cela représente une opportunité unique d'étudier les facteurs qui régissent ces écosystèmes dans l'Antarctique, pouvant mener à des évènements de mortalité massive chez les prédateurs et les oiseaux marins.

L'équipe du Laboratoire de Biologie Marine de l'ULB est au coeur de cette problématique, étant engagée dans les projets RECTO et vERSO avec 5 autres partenaires Belges et de nombreux collaborateurs internationaux, mais aussi dans d'autres initiatives déployées par le SCAR (Scientific Committee on Antarctic Research) ou encore la CCAMLR (la Convention pour la Conservation des Ressources Marines Vivantes).

Au cours du dernier rassemblement de la CCAMLR, les écosystèmes récemment exposés suite à la disparition de la banquise sont désormais protégés pour une durée déterminée (Time-limited special protection) pouvant aller jusqu'à 10 ans, ce qui sera vraisemblablement le cas de la zone libérée par l'iceberg. Les modèles s'intéressant au devenir du climat en Antarctique prédisent une augmentation de la fréquence de ce type d'événements dans les décennies à venir. En conséquence il est impératif que nous puissions comprendre l'impact de ce phénomène sur la biodiversité dans cette région. Et les membres du SCAR sont prêts à répondre à cette unique situation écologique.