Les modèles d’effondrement glaciaire en Antarctique améliorent les prévisions de l’élévation du niveau de la mer
Catégorie : Veille changements climatiquesPublié le : 13 août 2026Modifié le : 13 août 2026
Avec environ un tiers de la population mondiale vivant à moins d’une journée de marche d’un littoral, la montée du niveau de la mer représente une menace mondiale sérieuse. Chaque centimètre de montée du niveau de la mer pourrait déplacer 1,5 million de personnes, et les estimations actuelles varient d’un demi-mètre à 2 mètres d’ici la fin du XXIe siècle — ce qui signifie que potentiellement des centaines de millions de personnes pourraient être affectées. Une prévision plus fiable de la montée du niveau de la mer est cruciale pour préparer les infrastructures côtières et les communautés du monde entier à ces changements.
Le glacier de Pine Island, situé en Antarctique occidental, est le glacier à débit le plus rapide du continent et constitue le principal contributeur de la région à la montée du niveau de la mer. Son glissement régulier dans l’océan est ralentie par la plateforme glaciaire de Pine Island, le bord flottant du glacier en mer. Les plateformes de glace agissent comme un bouchon dans une bouteille, exerçant ce qu’on appelle une contrainte de contrefort sur la masse lourde du glacier pour en retenir le flux.
En 2017, une grande partie de la plateforme glaciaire de Pine Island s’est détachée dans l’océan pour former un iceberg lors de ce qu’on appelle un événement de vêtement, et le glacier a depuis augmenté sa vitesse de débit de 20 %. Comprendre quand et où d’autres plateformes de glace peuvent se décomposer pour former des icebergs est crucial pour prédire l’élévation du niveau de la mer.
Dans de nouveaux travaux, des chercheurs de Caltech ont utilisé neuf années de données satellites sur le flux des glaciers antarctiques pour mesurer et modéliser comment et pourquoi des plateformes de glace comme l’effondrement de Pine Island.
L’étude est décrite dans un article paru dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences le 11 août. Les travaux ont été réalisés dans le laboratoire de Brent Minchew (PhD ’16), professeur de géophysique.
« Le déplacement potentiel de la population causé par la montée du niveau de la mer est de l’ordre de celui observé pendant la Seconde Guerre mondiale, sauf que cela a été maintenu sur toute sa vie », explique Minchew. « Cette ampleur de perturbation vient historiquement avec le conflit. L’adaptation côtière est coûteuse, et environ 90 % des personnes à risque vivent dans des pays à revenu faible ou moyen. Il est crucial de comprendre le scénario futur auquel nous faisons face afin de pouvoir utiliser les ressources de la manière la plus efficace possible pour nous préparer. »
Le comportement des glaciers, qui couvrent des milliers de kilomètres carrés et persistent pendant des milliers d’années, est bien plus complexe que celui des glaçons dans une boisson froide ou de la glace en laboratoire, ce qui rend la modélisation difficile. Au fil du temps, la glace glaciaire accumule de minuscules défauts dans sa structure cristalline qui, s’additionnant, causent des dégâts plus importants, comme des crevasses pouvant s’étendre sur des centaines de mètres dans la glace. Les glaciologues visent à comprendre les processus exacts qui provoquent l’effondrement de ces structures massives et durables.
« En 2002, la plateforme glaciaire Larsen B — qui avait une superficie comparable à celle du Rhode Island — en Antarctique s’est effondrée en seulement six semaines, ce qui a multiplié par quatre à six l’accélération de ses glaciers », explique Sarah Wells-Moran, auteure principale du nouvel article et ancienne étudiante de premier cycle et de master dans l’ancien laboratoire de Minchew au MIT. « Une grande partie de l’incertitude dans les projections de l’élévation du niveau de la mer vient de notre incapacité à modéliser avec précision le moment où ces plateformes de glace vont s’effondrer, car nous avons des lacunes dans nos connaissances sur les propriétés matérielles de la glace. Comment et quand ça casse ? Comment encaisse-t-il les dégâts ? »
Le glacier Pine Island se jette actuellement dans la mer à un rythme d’environ 4,8 kilomètres par an (3 miles par an), soit environ un centième de la vitesse moyenne d’un escargot . Bien que cela puisse sembler être un « rythme glaciaire » littéral, le glacier est actuellement le plus grand contributeur antarctique à la montée du niveau de la mer.
Dans cette nouvelle étude, l’équipe a examiné les données prélevées par les satellites radar Sentinel-1 de l’Agence spatiale européenne au-dessus de l’Antarctique entre 2015 et 2024. Les satellites ont mesuré la vitesse des déplacements de Pine Island et ont montré que les événements de vêtement sur la plate-forme de glace, en particulier celui de 2017, ont augmenté la vitesse du glacier de 20 %. Globalement, la vitesse d’écoulement a augmenté de plus de 100 % depuis 1973.
L’étude a également examiné les bords de cisaillement du glacier, les flancs où il frotte contre des affleurements rocheux de l’Antarctique. Comme pour un fluide épais qui s’infiltre dans un tube, la pression sur les flancs du glacier exerce une force de friction importante pour ralentir sa progression. La nouvelle étude a révélé que le démantèlement des plateformes de glace au bord avant du glacier affaiblissait les marges de cisaillement sur les côtés, réduisant leur capacité à retenir le glacier. Les données semblent montrer que le glacier avait été complètement découplé de ses marges de cisaillement endommagées en 2020.
« Les marges de cisaillement présentent des dommages visibles avant l’événement de mise bas de 2017 », explique Wells-Moran. « Après cet événement de mise bas, les dégâts ne font que s’intensifier. À mesure que la glace accélère, cela exerce plus de force sur les marges de cisaillement car la glace va maintenant plus vite que la glace voisine, ce qui génère plus de dégâts, affaiblissant encore la marge et provoquant une accélération accrue. »
Les résultats offrent une occasion unique de tester des modèles pour le retrait du glacier Pine Island dans l’océan. La compréhension conventionnelle suggère que Pine Island connaîtra une période de retrait de plusieurs années et une augmentation des pertes de masse en raison de la réduction du contrefort. Mais les détails sur la manière et la rapidité avec laquelle ce repli se produira restent flous. Les modèles utilisés pour prévoir la montée du niveau de la mer doivent prédire avec précision les réponses à ces changements avant de pouvoir être fiables pour informer la planification et l’adaptation côtières.
« La différence entre un avenir avec des niveaux gérables de montée du niveau de la mer et des scénarios extrêmes réside dans le comportement de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental, en particulier l’évolution du glacier Pine Island et de son voisin, le glacier Thwaites », explique Minchew. « L’évolution de ces glaciers dépend de la manière dont leurs plateformes de glace flottantes continuent de soutenir et de résister au flux de glace vers la mer. »
Le groupe de Minchew étudie actuellement des méthodes possibles pour ralentir le taux de perte de masse et stabiliser activement les calottes glaciaires en tirant parti des processus naturels du glacier pour guérir les défauts structurels.
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