Rochers durs et zones humides profondes sous le glacier Thwaites en Antarctique

Paysage caché sous un glacier géant

Le glacier Thwaites, en Antarctique occidental, a été surnommé le « glacier de la fin du monde » parce que ses évolutions pourraient faire monter le niveau de la mer de plusieurs dizaines de centimètres au cours des prochains siècles. Pourtant, jusqu’à récemment, les scientifiques n’avaient qu’une image floue de ce qui se trouve sous ses deux kilomètres de glace. Cette étude a utilisé des relevés sismiques sensibles — essentiellement des échos contrôlés dans la glace — pour dresser une carte détaillée de l’univers souterrain du glacier. Les résultats dévoilent un mélange accidenté de crêtes rocheuses dures, de bassins profonds remplis de sédiments, et d’étendues humides et de zones humides subglaciaires étendues qui interagissent pour contrôler la vitesse à laquelle le glacier peut reculer vers l’intérieur de l’Antarctique.

Pourquoi le sol sous la glace importe

Le glacier Thwaites est déjà l’un des plus gros contributeurs antarctiques à l’élévation du niveau de la mer, et il repose sur un substrat rocheux qui s’incline vers l’intérieur des terres. Cette géométrie le rend particulièrement vulnérable : une fois que la « ligne d’attache », où le glacier se soulève du fond et commence à flotter, recule vers l’intérieur, la glace peut devenir instable et s’écouler plus rapidement vers l’océan. La vitesse de ce processus dépend non seulement de l’eau océanique chaude qui fait fondre l’avant du glacier, mais aussi de la nature du sol sous la glace. Un fond dur et rugueux peut jouer le rôle de frein, tandis que des sédiments mous et imbibés d’eau peuvent transformer la base du glacier en une surface glissante. Jusqu’à présent, les modèles devaient deviner beaucoup de ces propriétés, ce qui entraînait de larges incertitudes dans les projections d’élévation future du niveau de la mer.

Écouter la forme et la résistance du fond

L’équipe de recherche a parcouru plus de 340 kilomètres à travers le glacier Thwaites en remorquant un vibrateur sismique spécialisé et un « snowstreamer » de capteurs. En envoyant des vibrations contrôlées dans la glace et en enregistrant les échos de retour, ils ont reconstitué une image haute résolution de la forme du fond et des matériaux qui le composent. Le profil le long de l’écoulement, partant des environs de la ligne d’attache jusqu’à des centaines de kilomètres vers l’intérieur, montre des zones alternées de terrain lisse et faiblement incliné et de crêtes élevées et rugueuses aux faces abruptes orientées en amont. Un deuxième profil traversant le glacier révèle comment ces caractéristiques et matériaux varient du tronc central à flux rapide jusqu’aux marges à mouvement plus lent.

Crêtes, bosses rocheuses et bassins humides

Les données sismiques montrent que le fond de Thwaites est loin d’être uniforme. De grandes crêtes rocheuses, comme Lower et Upper Thwaites Ridge, s’élèvent de plusieurs centaines de mètres au‑dessus de leur environnement et présentent des faces amont abruptes. Celles‑ci agissent comme des seuils enfouis qui résistent à l’écoulement rapide de la glace. Sur leurs versants aval, l’équipe a trouvé des « queues » plus lisses constituées de sédiments consolidés recouverts de couches plus molles et déformables — des formes classiques de « crag-and-tail » creusées et construites par la glace en mouvement. Entre les crêtes se trouvent des bassins profonds, certains jusqu’à plusieurs centaines de mètres d’épaisseur, remplis de sédiments allant du ferme au très poreux. Dans de nombreuses dépressions, les réflexions sismiques indiquent la présence d’eau libre ou de sédiments riches en eau, formant des poches et des couches de sol humide qui peuvent réduire la friction à la base de la glace.

Une zone humide profonde sous la glace

Une des découvertes les plus marquantes est un lac subglaciaire actif, connu sous le nom de Thw124, sous le tronc du glacier à flux rapide. Depuis l’espace, les satellites montrent que cette zone monte et descend lentement de plusieurs mètres à mesure que l’eau s’écoule puis se remplit. Les profils sismiques révèlent que ce lac n’est pas simplement une nappe d’eau plate, mais des dizaines à plus d’une centaine de mètres de sédiments extrêmement poreux et saturés en eau reposant sur une base plus ferme. Ces dépôts mous et humides sont concentrés en aval des sommets rocheux, renvoyant à la géométrie des formes crag‑and‑tail mais avec une composition beaucoup plus « pâteuse ». Même après des épisodes de drainage, une grande partie de l’eau reste piégée dans les sédiments, si bien que la base se comporte davantage comme une zone humide persistante ou un aquifère que comme un lac simple à état ouvert/fermé. Ailleurs, sous le bord est du glacier, le fond est majoritairement dur et consolidé, avec seulement des poches éparses de matériel plus mou et plus humide.

Conséquences pour l’élévation future du niveau de la mer

Pour les non‑spécialistes, le message clé est que le destin du glacier Thwaites dépend fortement des détails du sol invisible qui le soutient. Plutôt qu’un fond simplement dur ou mou, le glacier repose sur un patchwork de crêtes rocheuses, de bassins sédimentaires et de zones humides riches en eau. Les crêtes dures et abruptes jouent le rôle de freins pouvant ralentir temporairement le recul intérieur de la ligne d’attache, tandis que les bassins profonds et humides et les sédiments saturés en eau permettent à la glace de glisser plus facilement et de s’affiner plus en amont. Les modèles informatiques actuels lissent généralement cette complexité, ce qui signifie qu’ils peuvent sous‑estimer l’influence de ces structures cachées pour résister ou accélérer le recul. En offrant l’un des regards les plus détaillés à ce jour sur le monde souterrain d’un glacier antarctique, cette étude fournit aux modélisateurs l’information nécessaire pour mieux prédire combien et à quelle vitesse le glacier Thwaites pourrait contribuer à l’élévation du niveau de la mer mondiale.

Citation: Zeising, O., Eisen, O., Hofstede, C. et al. Hard rocks and deep wetlands beneath Thwaites Glacier in Antarctica. Commun Earth Environ 7, 366 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03502-2

Mots-clés: Glacier Thwaites, hydrologie subglaciaire, nappe de glace antarctique, élévation du niveau de la mer, imagerie vibrosismique