Date:
January 29, 2016
Source:
Syracuse University
A
professor in Syracuse University's College of Arts and Sciences is
joining the growing debate over the fate of the world's largest ice
sheet, whose sudden melting is sending shockwaves throughout the
geophysics community.
Robert
Moucha, assistant professor of Earth sciences, is the co-author of a
recent paper in Geology (Geological Society of America, 2015),
examining the impact of the deep Earth on ice-sheet stability.
Particular emphasis is on the retreat, or melting, of the East
Antarctic Ice Sheet, one of two massive ice sheets in the South Pole
and the largest in the world.
Moucha
and his colleagues contend that by studying other periods of global
warming--namely, the Mid-Pliocene Warm Period (MPWP), which occurred
approximately 3 million years ago, scientists can better understand
the potential impact of today's warming trendings.
"While
data analysis and ice-sheet modeling indicate that the West Antarctic
Ice Sheet melted during the MPWP, concern over the much larger East
Antarctic Ice Sheet continues," Moucha says. "The stability
of a grounded, marine-based ice sheet depends on the elevation of the
bedrock on which it rests."
Moucha
and Harvard Ph.D. candidate Jacquelyn Austermann simulated the
3-million year evolution of convective mantle flow (a process by
which the solid Earth cools, causing movement and deformation of its
surface), to reconstruct Antarctic bedrock elevation during the
mid-Pliocene. The real test, Moucha recalls, was linking their
results with mid-Pliocene climate conditions and ice-sheet modeling
done by co-authors David Pollard and Robert DeConto at Penn State and
the University of Massachusetts Amherst, respectively.
"We
found that regions with sub-glacial topography, such as the Wilkes
Basin in East Antarctica, were at a lower elevation during the
mid-Pliocene," Moucha says. "This had a profound effect on
the retreat of the modeled ice-sheet grounding line [the point at
which glaciers begin to float, instead of resting on bedrock],
raising the global sea-level by a few more meters than would happen
in a scenario involving present-day bedrock elevation."
These
findings agree with geochemical analyses of offshore sediment cores,
suggesting a more retreated ice sheet in the Wilkes Basin, but, until
now, they have been difficult to show in ice-sheet simulations. "This
implies that the ice sheet in the Wilkes Basin may be more stable
today than during the MPWP because it rests on more bedrock,"
Moucha says.
Given
the urgency of this kind of work, he anticipates more
interdisciplinary collaborations between tectonicists and
climatologists: "It's the tip of the proverbial iceberg, and
exemplifies how different disciplines in Earth sciences can come
together to unravel the geological record, while providing a glimpse
into the future."
Story
Source:
The
above post is reprinted from materials provided by Syracuse
University. The original item was written by Rob Enslin. Note:
Materials may be edited for content and length.
Journal
Reference:
Un géophysicien s'interroge sur la stabilité de la calotte glaciaire Antarctique.
Date :
29 Janvier 2016
Source :
Université de Syracuse
Un
professeur du Département des Sciences et des Arts de L'Université
de Syracuse rejoint le débat de plus en plus vif sur l'avenir de la
plus grande calotte glaciaire du monde dont la fonte brutale
interpelle la communauté des géophysiciens.
Robert
Moucha, professeur adjoint de Sciences de la Terre, est le coauteur
d'une étude récente de géologie (Geological Society of America,
2015) qui examine l'incidence du sous-sol terrestre sur la stabilité
de la calotte glaciaire. Il met l'accent sur le recul, ou fonte, de
la calotte glaciaire de l'Antarctique Est, l'une des deux plaques de
glace les plus massives du Pôle Sud, et qui s'avère être aussi la
plus étendue du monde.
Moucha
et ses collègues soutiennent qu'en étudiant d'autres périodes de
réchauffement global - plus particulièrement le Moyen-pliocène
(MPWP) il y a environ 3 millions d'années - les scientifiques
peuvent mieux évaluer les conséquences prévisibles de la tendance
actuelle.
« Bien
que l'analyse des données et la modélisation de l'inlandsis
indiquent que la calotte glaciaire de l'Antarctique Occidental
a complètement fondu au cours de la MPWP, l'inquiétude
grandit à propos de la bien plus vaste calotte glaciaire
de l'Antarctique Oriental qui continue de fondre»,
explique le Professeur Moucha. "La stabilité d'une couche de
glace terrestre composée d'eau de mer dépend de l'élévation du
soubassement sur laquelle elle repose."
Le
Professeur Moucha et sa collègue Jacqueline Austermann –
postulante au titre de Docteur en physique d'Harvard - ont simulé
l'évolution de 3 millions d'années de progression de la convection
mantellique ( : processus au cours duquel la croûte terrestre
se refroidit, provoquant le mouvement et la déformation de sa
surface), pour reconstruire l'élévation du substrat rocheux de
l'Antarctique au milieu du pliocène. La
vraie
difficulté, rappelle Moucha, était de relier nos résultats,
concernant les conditions climatiques du Moyen-pliocène, avec la
modélisation de l'inlandsis effectuée par les coauteurs de cette
étude : David Pollard, de l'Université d’État de
Pennsylvanie et Robert DeConto de l'Université Amherst du
Massachusetts.
«Nous
avons constaté que les régions dotées d'une
topographie sous-glaciaires, comme le bassin de Wilkes,
en Antarctique Oriental, étaient à une
altitude inférieure au cours du Moyen-pliocène,"
explique le Professeur Moucha. "Cela a eu un effet profond
sur la modélisation du recul de la ligne d'échouage de l'inlandsis ( : le point où les glaciers commencent à flotter, au lieu de
reposer sur le soubassement (rocheux), sous la forme d'une élévation du niveau global des mers de plusieurs
mètres par rapport à ce qui pourrait se
produire dans un scénario tenant compte de
l'altitude actuelle du substrat (rocheux)".
Ces
résultats sont confirmés par des analyses géochimiques de
carottes sédimentaires offshore, suggérant un recul plus important
de l'inlandsis dans le bassin de Wilkes, mais, jusqu'à maintenant,
ces résultats étaient difficiles à faire apparaître dans des
simulations de calotte glaciaire. "Cela laisserait
entendre que l'inlandsis du bassin
de Wilkes est peut-être plus stable aujourd'hui qu'il ne
l'était pendant la MPWP , parce qu'il repose
sur davantage de soubassement» explique le Professeur Moucha.
Compte
tenu du caractère impérieux de ce type de recherches, le Professeur
Moucha s’attend à une multiplication de ce type de travaux
conjoints entre tectoniciens et climatologues : «Comme le dit le
proverbe, ce n'est que la partie émergée de l'iceberg et cela
illustre comment différentes branches des sciences de
la Terre peuvent travailler de concert pour décrypter
des données géologiques, tout en
offrant un aperçu de l'avenir."
Source
de l'article :
L'article
ci-dessus est reproduit à partir de matériaux fournis par
l'Université de Syracuse. Remarque: les documents peuvent avoir été
édités tant au niveau du contenu que de la longueur.
Références
de l'article :
Jacqueline
Austermann, David Pollard, Jerry X. Mitrovica, Robert Moucha,
Alessandro M. Forte, Robert M. DeConto, David B. Rowley, Maureen E.
Raymo.
Impact
de la dynamique de changement topographique sur la stabilité de
l'inlandsis antarctique au cours de la période d'échauffement du
Moyen-pliocène. Geology, 2015; 43 (10): 927 DOI: 10.1130/G36988.1
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