La topographie canalisée amplifie la sensibilité à la fonte des plateformes de glace froides de l’Antarctique

Pourquoi les « rivières » cachées sous la glace comptent pour nos côtes

Loin sous l’étendue blanche et craquante des plateformes de glace de l’Antarctique, l’océan sculpte silencieusement la glace par en dessous. Cette étude montre que de longs sillons tunnelisés, creusés à la base de certaines plateformes froides de l’Antarctique de l’Est, peuvent agir comme des pièges pour de l’eau profonde légèrement plus chaude. Cela rend ces plateformes beaucoup plus sujettes à la fonte que ne le laisserait croire leur environnement globalement glacial, avec des répercussions possibles sur l’élévation du niveau de la mer à l’échelle mondiale.

Le gigantesque barrage de glace qui retient la mer

La calotte antarctique contient environ 70 % de l’eau douce de la Terre, suffisamment pour élever le niveau mondial des mers de plusieurs mètres si elle venait à se déverser dans l’océan. Des plateformes de glace flottantes bordent une grande partie de cette calotte et jouent un rôle d’appui — des freins naturels qui ralentissent l’écoulement de la glace ancrée vers la mer. Au cours des dernières décennies, l’amincissement et l’affaiblissement de ces plateformes par la fonte due à l’océan sont devenus un facteur majeur des pertes nettes de glace en Antarctique. Cependant, les mécanismes par lesquels l’océan ronge les dessous complexes des plateformes restent mal compris, en particulier dans les régions où l’eau remplissant les cavités est proche du point de congélation.

Sillons cachés sous la glace

De nombreuses plateformes antarctiques présentent des canaux basaux — des dépressions allongées pouvant s’étendre sur plusieurs kilomètres de largeur et des centaines de mètres de profondeur, courant sur des dizaines à des centaines de kilomètres depuis la ligne d’ancrage vers le front de la glace. Ces canaux redistribuent la fonte : certaines zones s’amincissent rapidement tandis que la glace voisine fond à peine ou se regel. Dans les régions à eaux chaudes de l’Antarctique occidental, on sait que ces canaux concentrent la fonte et peuvent fragiliser les plateformes. Mais des caractéristiques similaires existent aussi sous les plateformes plus froides de l’Antarctique de l’Est, où les taux de fonte sont généralement faibles et l’accès d’eaux profondes chaudes limité. Jusqu’à présent, il n’était pas clair si ces sillons stabilisent ces plateformes en localisant la fonte, ou s’ils les déstabilisent en provoquant des points faibles structurels.

Un laboratoire numérique sous Fimbulisen

Les auteurs se concentrent sur la plateforme de glace de Fimbulisen, en Antarctique de l’Est, un système relativement froid où la cavité océanique est généralement remplie d’« eau hivernale » proche du point de congélation. À l’aide d’un modèle océanique à haute résolution, ils simulent la cavité avec un dessous réaliste et rugueux incluant des canaux profonds, puis avec un dessous artificiellement lissé qui les supprime. Ils testent ensuite chaque géométrie sous deux états océaniques : un état froid avec presque aucune eau profonde chaude pénétrant la cavité, et un état chaud où une intrusion modeste d’Eau profonde circumpolaire — toujours seulement légèrement au-dessus du point de congélation local — atteint les parties profondes de la plateforme. Cela leur permet d’isoler la façon dont la topographie à petite échelle interagit avec un léger réchauffement océanique.

L’eau chaude se retrouve piégée dans les sillons

Les simulations montrent que lorsque le dessous de la glace est canalisé, l’eau profonde plus chaude entrante ne se contente pas de longer la paroi. Elle se transforme en se mélangeant et en faisant fondre la glace, devenant à la fois plus douce (moins salée) et plus flottante tout en restant relativement chaude. Dans la zone de glace profonde, cette eau transformée remonte dans les canaux et se retrouve piégée près de leurs crêtes, établissant une circulation d’inversion localisée. Un écoulement plus rapide le long des parois du canal augmente le transfert turbulent de chaleur, et la présence d’eau plus chaude près de la glace accélère encore la fonte. En conditions chaudes, les taux de fonte à l’intérieur des canaux peuvent augmenter de plus de dix mètres par an par rapport à un dessous lissé, même si la fonte moyenne sur l’ensemble de la plateforme reste modeste.

De la fonte localisée au risque structurel

L’équipe compare ensuite cet amincissement focalisé dû à l’océan à la tendance naturelle de la glace à s’écouler et à « guérir » les canaux en s’écoulant et en comblant les dépressions. En conditions froides sans intrusions chaudes, la déformation de la glace l’emporte : l’effet combiné conduit à la fermeture nette des canaux. Lorsque de l’eau profonde chaude s’infiltre, toutefois, la fonte accrue à l’intérieur des canaux compense plus que cette guérison, si bien que les canaux peuvent se maintenir ou même s’approfondir au fil du temps, en particulier sous les parties les plus épaisses de la plateforme près de la ligne d’ancrage. Cet amincissement ciblé peut affaiblir l’armature structurale de la plateforme, réduire sa capacité d’appui et rendre la calotte en amont plus vulnérable à un écoulement accéléré.

Ce que cela signifie pour le niveau futur des mers

L’étude conclut que des canaux sous-glaciaires à petite échelle peuvent grandement amplifier la sensibilité même des plateformes de glace froides et faiblement fondantes à un réchauffement océanique relativement modeste. Plutôt que d’être une simple texture inoffensive de la base, ces sillons aident à attirer une eau chaude rare jusqu’à la base de la glace, augmentant la fonte là où elle compte le plus pour la stabilité. À mesure que le changement climatique modifie les vents et les courants de l’océan Austral, entraînant déjà davantage d’eaux profondes chaudes sur le plateau continental antarctique, ce type d’inversion canalisée pourrait rendre certaines plateformes de glace plus fragiles qu’on ne le pensait, avec des conséquences importantes pour les projections à long terme du niveau de la mer.

Citation: Zhou, Q., Hattermann, T., Zhao, C. et al. Channelized topography amplifies melt-sensitivity of cold Antarctic ice shelves. Nat Commun 17, 3790 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71828-8

Mots-clés: Plateformes de glace de l’Antarctique, canaux basaux, réchauffement océanique, élévation du niveau de la mer, Eau profonde circumpolaire