Le niveau des océans du globe est influencé par de multiples facteurs, dont les contributions humaines résultants du pompage de l'eau souterraine et de la construction des barrages ainsi que les contributions naturelles que sont la croissance et la désagrégation des glaciers alpins et des nappes glaciaires polaires. La recherche sur le bilan massique de la nappe glaciaire de l'Antarctique vise à déterminer une inconnue fondamentale pour la compréhension des variations du niveau mondial des océans - La nappe glaciaire de l'Antarctique est-elle en croissance, stable ou en régression? Il est essentiel de répondre à cette question pour comprendre les variations actuelles et prévoir les variations futures du niveau de la mer.

Une nappe glaciaire qui gagne ou perd de la masse exerce une contrainte sur la surface de la Terre, de la même manière qu'une balance à ressort réagit à différents poids. Avec des collègues du Jet Propulsion Laboratory, nous avons examiné comment les méthodes géodésiques modernes, comme l'utilisation du Global Positioning System (GPS), peuvent être utilisées pour mesurer cette réaction. La figure montre la réponse crustale (mouvement vertical) élastique à trois scénarios, différents mais réalistes, pour l'évolution du bilan massique de l'Antarctique (scénario 1, scénario 2, et scénario J92) d'après des analyses des données glaciologiques et océanographiques disponibles. Ils donnent des prévisions très différentes de la réaction crustale suivant la verticale à ces charges de surface variables, ce qui suggère que les observations au moyen du GPS pourraient aider à fixer les limites du bilan massique actuel.

Vitesse verticale de déplacement de la croûte terrestre pour trois scénarios d'évolution actuelle de la masse de glace dans l'Antarctique et pour un scénario d'évolution passée de la masse glaciaire, le modèle de rebondissement post-glaciaire ICE-3G de Tushingham et Peltier (1991). Attention à l'échelle différente adoptée pour les données de ICE-3G. Le scénario 1 contribue de -0,1 mm/an à la hausse du niveau de la mer, le scénario 2 de -1,1 mm/an et le scénario J92 de 0,45 mm/an. Cette figure a été publiée dans un article récent (Geophysical Research Letters, 22, 973-976, 1995). image agrandie [GIF, 70.0 ko, 595 X 696, avis]

Cette figure montre les vitesses de déformation crustale suivant la verticale pour trois scénarios de variation de la masse de glace de l'Antarctique et pour un scénario passé de la variation de la masse de glace, (soit le modèle de relèvement isostatique ICE-3G de Tushingham et Peltier (1991). Notez que le ICE-3G a une échelle différente. Le scénario 1 engendre une variation du niveau de la mer de -0,1 mm par année, le scénario 2 une variation de - 1,1 mm par année et le scénario J92 une variation de + 0,45 mm par année. Cette figure a été publiée dans un article récent ( Geophysical Research Letters, 22, 973-976, 1995).

Toutefois, il y a également un relèvement isostatique contemporain en Antarctique et elle pourrait être très importante, comme l'indique la figure pour le modèle de relèvement isostatique ICE-G3. On devra en tenir compte dans l'interprétation des futurres observations du mouvement crustal de l'Antarctique au moyen du GPS. La vitesse et la répartition géographique du relèvement post-glaciaire en Antarctique dépendent de l'âge, de l'ordre de grandeur et la position des changements massiques passées de la glace de l'Antarctique, qui sont tous mal connues, quoi que l'Antarctique a probablement contribué de 20 à 30 m à l'élévation du niveau de la mer depuis il y a environ 20 000 ans. La détermination du bilan massique de l'Antarctique est essentielle pour l'interprétation de l'histoire des variations du niveau de la mer à l'échelle mondiale.