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Une étude dirigée par une équipe de l’Université ƽÌØÎå²»ÖÐ donne à penser que les forces naturelles de la Terre pourraient réduire notablement les répercussions de l’Antarctique sur l’élévation du niveau de la mer, mais uniquement si l’on réduisait rapidement les émissions de carbone au cours des prochaines décennies. Par contre, si les émissions demeurent sur leur trajectoire actuelle, la fonte des glaces de l’Antarctique pourrait amener les océans à un niveau plus élevé que ce qu’on entrevoyait auparavant.

Ce constat mérite que l’on s’y attarde. En effet, on ne sait pas exactement comment la calotte glaciaire de l’Antarctique – masse de glace la plus volumineuse de la Terre – réagira aux changements climatiques et, dès lors, dans quelle mesure sa fonte élèvera le niveau de la mer.

« Près de 700 millions de personnes vivent dans des régions côtières, et la montée des océans pourrait coûter des billions de dollars d’ici la fin du siècle. Il est donc capital de comprendre l’effet domino de la fonte des glaces de l’Antarctique », fait valoir Natalya Gomez, auteure principale, professeure agrégée au Département des sciences de la Terre et des planètes de l’Université ƽÌØÎå²»ÖÐ, et titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur les interactions entre la calotte glaciaire et le niveau de la mer.

L’étude porte d’une part sur les interactions entre la calotte glaciaire et la terre sur laquelle elle repose, et d’autre part sur l’effet des émissions de carbone sur cette dynamique. C’est un lien qui n’avait pas été étudié à fond jusqu’à maintenant, précisent les chercheurs et chercheuses.

« Notre étude montre que le niveau des océans va s’élever, c’est inéluctable, mais qu’en agissant rapidement et de façon décisive pour réduire les émissions de carbone, nous pourrions prévenir certaines des conséquences les plus destructrices des changements climatiques, surtout pour les populations côtières », déclare la Pre Gomez.

L'équipe ANET-POLENET s'est rendue sur des sites éloignés des îles Backer de l'Antarctique pour enregistrer le soulèvement du substratum rocheux. Terry Wilson, coauteur à l'université de l'État de l'Ohio, est le deuxième en partant de la gauche. (Crédit photo : Nicolas Bayou)

La nature, une arme à double tranchant

En fondant, la nappe glaciaire s’allège, si bien que la masse terrestre sous-jacente s’élève, un peu comme une éponge qui se gonfle. Appelé « rebond postglaciaire », ce phénomène peut se révéler une arme à double tranchant, expliquent les chercheurs.

Si les émissions diminuent rapidement – ce qui limitera le réchauffement climatique –, le rebond postglaciaire pourra freiner naturellement la fonte des glaces. En effet, il aura pour conséquence d’élever la calotte glaciaire, ralentissant son écoulement vers la mer. L’étude montre que cette dynamique peut réduire de 40 pour cent la contribution de l’Antarctique à l’élévation du niveau des océans.

Toutefois, si les émissions de carbone se maintiennent et que la planète se réchauffe rapidement, ce rebond ne suffira pas à ralentir la fonte et aura plutôt pour effet d’alimenter les eaux océaniques en provenance de l’Antarctique, ce qui accélérera la montée des océans le long des côtes.

Pour parvenir à ces constats, Natalya Gomez et ses collaborateurs du Canada et des États-Unis ont mis au point un modèle 3D de l’intérieur de la Terre. Ce modèle repose sur les mesures géophysiques d’ANET-POLENET, initiative américaine de déploiement à grande échelle d’instruments capables de détecter le soulèvement du substrat rocheux et les signaux sismiques sur de vastes étendues de l’Antarctique. Ces mesures prises sur le terrain étaient essentielles pour la caractérisation des variations tridimensionnelles du manteau de l’Antarctique dont on a tenu compte dans l’étude.

« Dans notre modèle 3D, les couches de la Terre se révèlent une à une, un peu comme celles d’un oignon. On peut voir que l’épaisseur et la consistance du manteau varient énormément, ce qui nous aide à prédire l’effet de la fonte des glaces dans différentes zones », explique la coauteure Maryam Yousefi, géodésienne de Ressources naturelles Canada et ex-boursière postdoctorale à l’Université ƽÌØÎå²»ÖÐ et à l’Université d’État de Pennsylvanie.

C’est la première fois que l’on décrit avec autant de précision les rapports entre la calotte glaciaire de l’Antarctique et la terre qu’elle recouvre, ajoute-t-elle. Rob DeConto, coauteur et glaciologue à l’Université du Massachusetts, souligne pour sa part que « cette étude change la donne, parce qu’elle nous permettra de mieux prédire l’effet des changements climatiques sur le niveau de la mer et d’éclairer les décideurs en matière d’environnement ».

Les montagnes Whitmore, dans l'Antarctique occidental, constituent une plate-forme rocheuse pour la collecte de données sismiques. Quatre années de données ont été téléchargées lors de cette visite. (Crédit photo: Terry Wilson)

Des effets à géométrie variable

Publiée dans, l’étude fait ressortir les inégalités climatiques, constatent les chercheurs et chercheuses. En effet, les populations insulaires sont les moins polluantes et pourtant, ce sont les plus vulnérables aux conséquences des émissions de carbone.

Ont collaboré à l’étude des chercheurs et chercheuses des organisations suivantes : Université ƽÌØÎå²»ÖÐ, Université d’État de Pennsylvanie, Université de Cambridge, Université Columbia, Université d’État du Colorado, Université d’État de l’Ohio, Université du Massachusetts à Amherst, Université de Washington et Union of Concerned Scientists. L’étude a été financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, la National Science Foundation des États-Unis et le Programme des chaires de recherche du Canada.