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Observation et modélisation de l'Antarctique de l'est – SUMER

Observation et modélisation de l'Antarctique de l'est

Ce projet vise une meilleure compréhension de la dynamique des glaciers émissaires côtiers par une double approche à la fois basée sur l'observation et la modélisation. Comme ces glaciers drainent plus de 90 % du flux de glace vers l'océan, la simulation de leur comportement est fondamentale pour affiner les prédictions du futur niveau des mers.

Affinement de la contribution antarctique au futur niveau des mers

-Meilleure compréhension de la dynamique spécifique des glaciers côtiers <br /> <br />- Etude approfondie des processus sur la zone atelier <br /> <br />- Généralisation de ces résultats à tout le secteur de WAL pour une meilleure estimation de sa contribution future au niveau des mers

La méthode se base sur une étude approfondie des processus qui régissent le comportement dynamique de ces glaciers à partir d'observations menées sur le glacier école de l'Astrolabe. Sur cette zone test, des protocoles assez exhaustifs de mesures (taux de déformation, dynamique de la ligne d'échouage, variations temporelles d'épaisseurs..) produiront des jeux de données contraignants permettant une bonne initialisation/contrainte des modèles d'écoulement glaciaires. La compréhension des processus ainsi que la validation/amélioration des modèles servira ensuite à une généralisation sous la forme d'une modélisation plus large échelle sur l'ensemble des glaciers du secteur de WAL. Là, les mesures bien que moins étoffées (topographie des surfaces sous- et sur-glaciaires) permettront une modélisation cependant fiable.
En parallèle à ces activités de terrain, tout un travail de conception et d'amélioration de modèles d'écoulement glaciologiques sera entrepris avec insistance sur la dynamique particulière de la ligne d'échouage et plus généralement la stabilité des glaciers côtiers . En effet, sous certaines conditions dans la topographie basale (socle plongeant vers l'intérieur du continent) ces glaciers développent une instabilité pouvant conduire à des déstabilisations massives. Ces travaux feront abondamment usage du code aux éléments finis ELMER-ICE, partiellement développé et surtout amélioré au laboratoire de glaciologie qui de ce fait peut se targuer d'une expertise internationalement reconnue dans le domaine.

- Bonne compréhension des processus qui régissent le comportement spécifique des glaciers émissaires côtiers à partir des résultats obtenus sur la zone école

- Production de cartes des topographies basale et de surface à une précision encore jamais égalée sur l'ensemble des glaciers côtiers du WAL

- Production de carte de vitesse sue cette même région

-Possibilités de calcul précis du flux actuel de glace à la mer à partir des précédentes carte et de la position de la ligne d'échouage.

- Amélioration des modèles d'écoulement à partir des données de la zone école

- Modélisation précise du comportement dynamique de la zone école.

- Elargissement des résultats obtenus sur la zone école à l'ensemble de tous les glaciers du secteur de WAL. Meilleure prédiction de la future contribution au niveau des mers.

A l'issue du projet, les progrès effectués à la fois dans la compréhension des processus et dans la capacité à les reproduire via des modèles performants ouvrira de large perspectives dans la simulation des glaciers côtiers.

Entre autres seront envisageables :

- des prédictions de plus en plus fiables du futur niveau des mers a court ou moyen terme (de la décade au siècle)

- Moyennant d'ambitieux couplages avec à la fois l'océan (modèles océanographiques) et l'atmosphère (modèles de circulation générale) une approche beaucoup plus globale pourra être envisagée, offrant des solutions encore plus physiques et donnant encore plus de crédit à des prédictions à encore plus long terme.

Production de données dans le cadre de la première campagne de terrain du projet (données de vitesse du réseau permanent + taux de déformation)

Création du site d'accès aux données de terrain : astrolabe.osug.fr

Publicat

Une accélération importante des glaciers émissaires des calottes polaires a été observée depuis une dizaine d'années. En conséquence, leur contribution à l'élévation du niveau des mers s'est substantiellement accrue. Si les causes du déficit de masse sont maintenant clairement établies pour le Groenland et l'Antarctique de l'ouest, la situation est beaucoup moins claire en Antarctique de l'est, notamment dans la région des terres de Wilkes et Adélie (WAL). De plus, de récentes observations suggèrent un amincissement significatif des glaciers côtiers de la région, et révèlent également une topographie du socle rocheux laissant présager une possible instabilité de cette partie de la calotte susceptible de libérer l'équivalent de plusieurs mètres de niveau des mers. Une observation systématique des WAL apparaît donc primordiale. Par ailleurs, toute anticipation du comportement futur des glaciers côtiers est compromise par le manque de fiabilité des modèles d'écoulements de la glace, ces derniers ne pouvant reproduire convenablement les accélérations observées. Le projet SUMER s'attache à observer et anticiper le comportement de cette région, aussi bien en terme d'observation que de modélisation afin de mieux comprendre la dynamique glaciaire dans les WAL.
Par une approche synoptique, SUMER va permettre d'initier des mesures innovantes que ce soit à l'échelle d'un glacier atelier ou à celle de l'ensemble de la région grâce à d'ambitieuses campagnes aéroportées complétées par une surveillance satellitaire. Le bilan de masse actuel des WAL ainsi que l'évolution récente de la dynamique des glaciers de la région seront clairement quantifiés. En parallèle à ces efforts d'observations, SUMER va permettre la poursuite du développement d'un modèle d'écoulement de la glace, qui fait d'ors et déjà référence dans la communauté internationale. Modélisation et observations seront utilisées de façon combinée tout au long du projet, notamment par l’utilisation et le développement d’outils d’assimilation de données, afin d'établir des projections fiable de la contribution des WAL à l'élévation du niveau des mers pour les deux siècles à venir.

Coordinateur du projet

Monsieur Emmanuel Le Meur (Laboratoire de Glaciologie et de Géophysique de l'environnement) – emmanuel.lemeur@univ-grenoble-alpes.fr

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

LEGOS Laboratoire d'Études en Géophysique et Océanographie Spatiales
LGGE Laboratoire de Glaciologie et de Géophysique de l'environnement
UT University of Texas

Aide de l'ANR 649 803 euros
Début et durée du projet scientifique : mars 2013 - 48 Mois

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