Brice Loose, océanographe, Professeur assistant à l’Université de Rhode Island et cinq autres scientifiques ont découvert une source de chaleur volcanique active sous le glacier Pine Island dans l’ouest de l’Antarctique. Cette découverte a fait l’objet d’une publication le 22 juin 2018 dans la revue Nature Communications [1].
L’étude est basée sur les travaux de recherche menés par une équipe de scientifiques britanniques embarqués à bord du brise-glace, le RRS James Clark Ross, de janvier à mars 2014, la période d’été en Antarctique.
« Nous cherchions à mieux comprendre le rôle de l’océan dans la fonte du plateau de glace », a déclaré Brice Loose, auteur principal de l’étude. « Nous faisions des échantillons d’eau en utilisant cinq gaz rares différents, dont l’hélium et le xénon, pour retracer la fonte des glaces et les mécanismes de transport de chaleur. L’hélium-3, le gaz qui signale le volcanisme, est l’un des gaz que nous avons utilisé »
« Nous ne recherchions pas le volcanisme, nous utilisions ces gaz pour tracer d’autres phénomènes…Lorsque nous avons commencé à voir des concentrations élevées d’hélium-3, nous avons d’abord pensé que nous avions un jeu de données défectueux ou suspect ».
L’inlandsis antarctique occidental est situé au sommet d’un important système de rift volcanique, mais il n’y avait jusqu’à présent aucune preuve d’une activité magmatique, la dernière activité de ce genre remontant à 2 200 ans [2]. Le système de rift volcanique rend difficile la mesure du flux de chaleur car les indicateurs normaux du volcanisme (la chaleur et la fumée) ne peuvent pas être mesurés directement parce que le rift volcanique se trouve sous plusieurs kilomètres de glace. Mais en menant ses recherches, l’équipe a trouvé de grandes quantités d’un isotope de l’hélium, qui provient presque exclusivement du manteau :
« L’hélium-3 est l’empreinte du volcanisme. Nous avons constaté qu’il est relativement abondant dans l’eau de mer sur le plateau de Pine Island…les sources de chaleur volcaniques ont été découvertes sous le glacier dont l’écoulement est le plus rapide qui se trouve être le glacier de Pine Island », a déclaré Brice Loose.
Cela n’implique pas selon lui que le volcanisme soit la principale source de perte de masse de Pine Island. Plusieurs décennies d’observation documentées montrent que c’est la chaleur des courants océaniques qui déstabilisent le glacier de Pine Island, ces courants semblant être liés à un changement du régime des vents autour de l’Antarctique.
L’étude indique que les mesures d’isotopes de l’hélium et d’autres gaz rares fournissent des preuves géochimiques de la production d’eau de fonte sub glaciaire qui est ensuite transportée dans la cavité de la plate-forme glaciaire de Pine Island. La chaleur relâchée par les volcans et les vents hydro thermiques suggèrent que la source de chaleur sous Pine Island est environ 25 fois plus intense que le celle qui serait émise par un volcan dormant.
Karen Heywood, professeur à l’Université d’East Anglia à Norwich (Royaume-Uni), et chef de l’expédition, a déclaré de son côté que « la découverte des volcans sous la calotte glaciaire antarctique signifie qu’il y a une source de chaleur supplémentaire qui fait fondre la glace, lubrifie son passage vers la mer et ajoute à la fonte des eaux chaudes de l’océan. Il est important de tenir compte de cette découverte dans nos recherches pour évaluer si l’inlandsis antarctique peut devenir instable et accélérer l’élévation du niveau de la mer ».
Les scientifiques n’en concluent pas pour autant que le changement climatique mondial n’est pas le principal responsable de la fonte du glacier Pine Island.
Selon Brice Loose « la majeure partie de la fonte glaciaire que nous observons est causée par le changement climatique, et l’effet de cette source de chaleur qui vient d’être découverte est encore indéterminé, parce que nous ne savons pas comment cette chaleur est distribuée sous la calotte glaciaire…d’autres études ont montré que la fonte provoquée par le changement climatique réduit la taille et le poids du glacier, ce qui réduit la pression sur le manteau, permettant à la chaleur de source volcanique de s’échapper et de réchauffer l’océan ».
En tout état de cause, l’ampleur et les variations de la chaleur volcanique apportée au glacier Pine Island, que ce soit par la migration interne du magma, ou par une augmentation du volcanisme qui serait la conséquence de l’amincissement de la calotte glaciaire, auront des répercussions sur la dynamique du glacier Pine Island.
Ce texte est une traduction partielle d’un article publié le 27 juin 2018 sur le site wattsupwiththat, intitulé « Volcanic heat source discovered under Pine Island Glacier, the poster child for Antarctic melting ».
On trouvera d’autres informations sur la fonte des glaciers de l’Antarctique et notamment celle de Pine Island, dans un article publié en juin 2017 sur ce site intitulé « Fonte des glaciers de l’antarctique : réchauffement climatique ou variabilité naturelle ? »
[1] Evidence of an active volcanic heat source beneath the Pine Island Glacier (Preuve d’une source de chaleur volcanique active sous le glacier Pine Island) https://www.nature.com/articles/s41467-018-04421-3
[2] Lire à ce sujet l’article Un volcan sous la glace, publié par Sciences et vie le 21 janvier 2008 (https://www.sciencesetavenir.fr/archeo-paleo/un-volcan-sous-la-glace_20305)