Sea-ice decline exposes Antarctic ice shelves to unprecedented retreat by wave erosion
L'étude révèle que le déclin de la banquise estivale expose les plateformes de glace antarctiques à une érosion par les vagues sans précédent causée par les eaux de surface chaudes, entraînant des taux de retrait frontal rapide qui sont actuellement omis des projections du niveau de la mer et menacent la stabilité de presque toutes les plateformes de glace de l'Antarctique.
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Le continent antarctique est ceinturé par de vastes plateformes de glace flottante appelées plateformes de glace. Ces plateformes agissent comme un frein naturel, retenant les glaciers massifs qui s'écoulent de l'intérieur du continent et ralentissant leur voyage vers l'océan. Lorsque ces plateformes s'affaiblissent ou disparaissent, les glaciers qui les soutiennent s'accélèrent, déversant plus de glace dans la mer et provoant une élévation du niveau des océans mondiaux. Depuis des décennies, les scientifiques savent que ces plateformes peuvent être érodées par en dessous par l'eau chaude de l'océan ou par le haut par la fonte de l'air. Cependant, une pièce critique du puzzle manquait : le rôle de la banquise qui entoure habituellement les côtes de l'Antarctique. Cette banquise agit comme un tampon protecteur, protégeant les plateformes flottantes de l'océan ouvert. À mesure que le climat se réchauffe, cet anneau protecteur rétrécit, laissant les plateformes de glace exposées à de nouvelles forces que les modèles précédents n'avaient pas prises en compte.
Une équipe de chercheurs vient de découvrir un mécanisme puissant, jusqu'ici négligé, qui provoque le retrait rapide de ces plateformes de glace. En étudiant des régions spécifiques où la banquise protectrice a disparu pendant les mois d'été, ils ont découvert que les plateformes sont érodées par une combinaison d'eau chaude et de vagues. Lorsque la banquise disparaît, l'océan ouvert permet aux vagues d'atteindre la face verticale de la plateforme de glace. Ces vagues, entraînées par une eau légèrement plus chaude que le point de congélation, creusent une encoche au niveau de la ligne de flottaison. Ce processus sape la glace, créant un rebord immergé et flottant qui soulève l'avant de la plateforme. Finalement, la contrainte devient trop forte, et la plateforme se brise, envoyant de gros icebergs en mer. Ce cycle se répète chaque été, faisant reculer la plateforme de glace beaucoup plus rapidement qu'avec la seule fonte.
Les chercheurs ont concentré leurs recherches sur la polynie de la mer d'Amundsen, une zone où la banquise disparaît depuis des années, et l'entrée de Ronne, une région qui a connu son premier été complet sans banquise en 2025 et 2026. En utilisant des décennies d'images satellites, ils ont suivi le mouvement des fronts de glace. Ils ont observé que dans les zones protégées par la banquise, les plateformes de glace restaient relativement stables, avançant et reculant selon un schéma prévisible. En revanche, les sections de la plateforme de glace de Getz bordant les eaux ouvertes reculaient régulièrement chaque année. Le retrait n'était pas causé par l'amincissement de la glace par le bas ou par la fonte par le haut, comme c'est le cas dans d'autres parties de l'Antarctique. Au contraire, le front de glace était usé au niveau de la ligne de flottaison, un processus que les scientifiques décrivent comme une érosion de bordure (edge wasting).
Pour comprendre exactement comment cela se produit, l'équipe a utilisé des mesures satellites de haute précision pour scanner la surface de la glace. Ils ont découvert un motif distinct : une crête de glace surélevée suivie d'une dépression, connue sous le nom de structure « rempart-fossé » (rampart-moat). Cette forme se crée lorsque la ligne de flottaison est érodée, laissant un pied de glace immergé qui flotte vers le haut, inclinant la plateforme située au-dessus. Les chercheurs ont calculé que ce pied sous-marin n'a besoin de s'étendre que d'environ 50 à 100 mètres avant que la force ascendante ne soit assez forte pour briser la plateforme. Une fois ce seuil atteint, la plateforme se détache, ou « calve », lors d'un événement unique qui peut retirer près de 900 mètres de glace. Cela signifie qu'une petite quantité d'érosion à la ligne de flottaison peut déclencher un détachement massif de glace, un phénomène que les auteurs appellent l'effet multiplicateur de vêlage.
L'étude révèle que la vitesse de ce retrait est alarmante. Dans la mer d'Amundsen, le front de glace reculait à un rythme d'environ 680 mètres par an. Dans l'entrée de Ronne, où la banquise était absente pendant tout l'été et où l'eau était plus chaude, le taux de retrait était encore plus élevé, dépassant les 2 000 mètres par an par endroits. Ces taux sont bien plus rapides que la vitesse à laquelle la glace s'écoule vers l'avant, ce qui signifie que les plateformes rétrécissent rapidement. Les chercheurs ont noté que ce processus dépend entièrement de l'absence de banquise ; les années où la banquise persistait, ou lorsque des icebergs froids dérivaient dans la zone pour refroidir l'eau, le retrait s'arrêtait. Cela confirme que la perte de la barrière protectrice de la banquise est le déclencheur direct de cette érosion.
Les implications de ces découvertes s'étendent bien au-delà des lieux spécifiques étudiés. Les chercheurs ont analysé des données provenant de toute la côte antarctique et ont constaté qu'à mesure que la banquise continue de décliner, la plupart des plateformes de glace seront bientôt exposées à ces mêmes conditions. Actuellement, de nombreuses plateformes de glace sont protégées par la banquise pendant l'été, mais cette protection disparaît. Si le modèle observé dans la mer d'Amundsen et l'entrée de Ronne se répète à travers le continent, presque toutes les plateformes de glace antarctiques pourraient commencer à reculer année après année. Cela modifierait fondamentalement la stabilité de la calotte glaciaire, pouvant mener à l'effondrement de plateformes auparavant considérées comme sûres.
Cette découverte met en évidence une lacune dans les prédictions actuelles de l'élévation du niveau de la mer. Les modèles informatiques existants qui prévoient les futurs niveaux océaniques n'incluent pas ce processus d'érosion par les vagues. Ils se concentrent sur la fonte par l'eau chaude en dessous et l'air chaud au-dessus, mais ils omettent l'érosion mécanique et thermique causée par les vagues frappant le front de glace lorsque la banquise est absente. Parce que ce mécanisme peut provoquer un retrait à des vitesses bien plus rapides que prévu, les chercheurs soutiennent que les modèles actuels sous-estiment probablement la rapidité avec laquelle l'Antarctique perdra de la glace. À mesure que la banখise protectrice disparaît, les plateformes de glace du continent font face à une menace nouvelle et puissante, capable d'accélérer l'élévation du niveau mondial de la mer plus rapidement que les scientifiques ne l'avaient anticipé.
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