“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 383 — #406
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10. Des climats du passé aux climats du futur
383
par la glace, est d’environ 14 × 10
6 km
2 . Une grande partie de la calotte
occidentale repose sous le niveau de la mer. La calotte s’étend localement sur
la mer pour former des plates-formes flottantes, situées principalement dans
les échancrures de la côte, comme dans les mers de Weddell ou de Ross. À
l’inverse, l’Antarctique de l’Est, plus étendue, repose en grande partie sur le
socle rocheux. Elle forme un plateau dont la surface dépasse 10 × 10
6 km
2
recouvert d’une importante couche de glace dont l’épaisseur peut atteindre,
au centre, plus de 4 000 m.
L’évolution de la partie d’une calotte posée sur le socle rocheux est conditionnée par son bilan de masse en surface et par son écoulement dû à la déformation de la glace elle-même. Lorsque la température est suffisamment élevée,
la glace fond en surface. C’est le phénomène d’ablation. Le bilan de masse en
surface est déterminé par la différence entre l’accumulation et l’ablation. Par
ailleurs, sous l’effet de son propre poids, la glace s’écoule par déformation
plastique le long de la ligne de plus grande pente, ainsi que par glissement
sur le lit rocheux lorsque la température locale est proche du point de fusion : c’est ce que l’on appelle le glissement basal. En effet, comme la glace
est un matériau isolant, un gradient de température s’installe entre la surface,
plus froide, et la base plus chaude. De plus, en modifiant la viscosité de la
glace, la température de la glace influe sur les vitesses d’écoulement depuis
la surface jusqu’à la base de la calotte. Ainsi, les processus mis en jeu dans
la déformation de la glace ne sont pas les mêmes à la surface et à la base d’une
calotte.
Dans le cas de la calotte antarctique, la température de surface reste généralement suffisamment faible pour que l’ablation soit négligeable. La glace
s’évacue alors dans l’océan ou alimente les plates-formes flottantes par l’intermédiaire des fleuves de glace, caractérisés par un fort écoulement (i.e. faible
frottement basal). Ces fleuves prennent leur source très en amont, et on estime
qu’ils contribuent à l’évacuation de près de 90 % de la glace posée en amont
depuis le centre de la calotte vers les bords. Le régime d’écoulement à travers
les plates-formes glaciaires est très différent de celui de la glace posée. En effet,
alors que la glace posée est caractérisée par un régime de cisaillement dans le
plan vertical, les contraintes prédominantes appliquées aux plateaux glaciaires
sont les cisaillements horizontaux et les forces de pression exercées par la mer.
La déstabilisation de ces plateaux glaciaires est due à la variation du niveau
des mers, mais aussi à la fusion basale sous ces mêmes plateaux. Celle-ci est
donc liée aux températures océaniques sous les plates-formes glaciaires et à
l’énergie dépensée par les courants océaniques. La dislocation de ces plateaux
glaciaires conduit à la formation d’icebergs. Par ailleurs, comme ils jouent
le rôle d’arc-boutant pour la glace posée en amont, leur déstabilisation peut
conduire à une déstabilisation d’une grande partie de la calotte. Comme cela
s’est produit avec la dislocation récente du Larsen-B.
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par la glace, est d’environ 14 × 10
6 km
2 . Une grande partie de la calotte
occidentale repose sous le niveau de la mer. La calotte s’étend localement sur
la mer pour former des plates-formes flottantes, situées principalement dans
les échancrures de la côte, comme dans les mers de Weddell ou de Ross. À
l’inverse, l’Antarctique de l’Est, plus étendue, repose en grande partie sur le
socle rocheux. Elle forme un plateau dont la surface dépasse 10 × 10
6 km
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recouvert d’une importante couche de glace dont l’épaisseur peut atteindre,
au centre, plus de 4 000 m.
L’évolution de la partie d’une calotte posée sur le socle rocheux est conditionnée par son bilan de masse en surface et par son écoulement dû à la déformation de la glace elle-même. Lorsque la température est suffisamment élevée,
la glace fond en surface. C’est le phénomène d’ablation. Le bilan de masse en
surface est déterminé par la différence entre l’accumulation et l’ablation. Par
ailleurs, sous l’effet de son propre poids, la glace s’écoule par déformation
plastique le long de la ligne de plus grande pente, ainsi que par glissement
sur le lit rocheux lorsque la température locale est proche du point de fusion : c’est ce que l’on appelle le glissement basal. En effet, comme la glace
est un matériau isolant, un gradient de température s’installe entre la surface,
plus froide, et la base plus chaude. De plus, en modifiant la viscosité de la
glace, la température de la glace influe sur les vitesses d’écoulement depuis
la surface jusqu’à la base de la calotte. Ainsi, les processus mis en jeu dans
la déformation de la glace ne sont pas les mêmes à la surface et à la base d’une
calotte.
Dans le cas de la calotte antarctique, la température de surface reste généralement suffisamment faible pour que l’ablation soit négligeable. La glace
s’évacue alors dans l’océan ou alimente les plates-formes flottantes par l’intermédiaire des fleuves de glace, caractérisés par un fort écoulement (i.e. faible
frottement basal). Ces fleuves prennent leur source très en amont, et on estime
qu’ils contribuent à l’évacuation de près de 90 % de la glace posée en amont
depuis le centre de la calotte vers les bords. Le régime d’écoulement à travers
les plates-formes glaciaires est très différent de celui de la glace posée. En effet,
alors que la glace posée est caractérisée par un régime de cisaillement dans le
plan vertical, les contraintes prédominantes appliquées aux plateaux glaciaires
sont les cisaillements horizontaux et les forces de pression exercées par la mer.
La déstabilisation de ces plateaux glaciaires est due à la variation du niveau
des mers, mais aussi à la fusion basale sous ces mêmes plateaux. Celle-ci est
donc liée aux températures océaniques sous les plates-formes glaciaires et à
l’énergie dépensée par les courants océaniques. La dislocation de ces plateaux
glaciaires conduit à la formation d’icebergs. Par ailleurs, comme ils jouent
le rôle d’arc-boutant pour la glace posée en amont, leur déstabilisation peut
conduire à une déstabilisation d’une grande partie de la calotte. Comme cela
s’est produit avec la dislocation récente du Larsen-B.