CE01 - Terre fluide et solide

Elmer/Ice-Sheet : un modèle dédié à l'étude des changements rapides de calottes polaires – EIS

Résumé de soumission

Les calottes polaires sont le principal contributeur aux changements à long terme du niveau des mers. Depuis les années quatre-vingt-dix, l'observation inattendue du changement de la dynamique de nombreux glaciers émissaires tant au Groenland qu'en Antarctique met en exergue la potentielle vulnérabilité de notre société face à l'élévation du niveau des océans. Comme indiqué dans les deux derniers rapports du GIEC, la principale incertitude dans les projections de l’élévation future du niveau des mers se trouve dans notre capacité jusqu'ici médiocre à modéliser la dynamique côtière des calottes glaciaires. En particulier, l’emballement potentiel en Antarctique des secteurs dont le socle se trouve sous le niveau des mers (Marine Ice Sheet Instability en anglais) pourrait significativement faire augmenter le niveau marin, bien au-delà de la valeur probable admise aujourd’hui pour le 21ème siècle.
L'objectif technique du projet EIS est de stimuler les développements du modèle de calottes polaires Elmer/Ice-sheet, avec des capacités inégalées sur la dynamique côtière, et d'étendre son utilisation à la communauté climatique nationale et internationale. De tels développements sont indispensables pour répondre aux questions liées aux changements rapides passés et futurs des calottes polaires. En particulier, cela permettra d'améliorer notre capacité à établir des projections fiables de l'évolution à venir des calottes polaires, de leur contribution à l'élévation du niveau des mers et des liens aux autres composantes du système climatique.
Pour atteindre cet objectif, nous simulerons (i) la déglaciation de la calotte glaciaire de Barents-Kara, un paléo-analogue de l'actuel Antarctique de l’ouest et (ii) l’évolution du Groenland et de l’Antarctique lors de l’Eemien (127-115 ka BP), période au cours de laquelle le niveau des mers était 5 à 10 m plus élevé qu’actuellement. Cela permettra d'éclairer les processus en jeu lors de l’emballement des calottes glaciaires et de mieux contraindre nos projections de l'évolution du bilan de masse de l’Antarctique pour les prochains siècles. Le modèle Elmer/Ice-Sheet sera également mis à profit pour réanalyser le démantèlement de la plateforme du Larsen B qui a eu lieu en 2002, avant d’envisager l’évolution de la plateforme du Larsen C dont le front recule régulièrement, et qui pourrait subir prochainement le même sort que sa voisine. Ces analyses sur les processus de démantèlement des plateformes permettront de faire une estimation plus précise de la contribution maximale au niveau des mers qui pourrait résulter d’un recul rapide des glaciers antarctiques, ainsi que de leur impact sur la machine climatique. Par ailleurs, nous allons concevoir et proposer à la communauté internationale un nouvel exercice d’intercomparaison de modèles couplés calotte-océan. Cet exercice se fera sur le secteur de la mer d'Amundsen, actuellement la région la plus vulnérable en Antarctique. Ceci préparera l’implémentation d'Elmer/Ice-sheet dans les modèles climatiques du système Terre CNRM-CM et IPSL-CM et offrira à ces modèles de la communauté nationale une représentation avancée de la dynamique des calottes polaires en vue des exercices CMIP7.

Coordination du projet

Gael Durand (Institut des Géosciences de l'Environnement)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

IGE Institut des Géosciences de l'Environnement
LSCE Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement
CNRM Centre national de recherches météorologiques
King’s College London / Department of Geography

Aide de l'ANR 500 324 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2019 - 48 Mois

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