Qu'y a-t-il sous la glace de l'Antarctique ?

L'Antarctique n'est pas l'endroit idéal pour travailler en tant que géologue: il est généralement considéré comme l'un des endroits les plus froids, les plus secs, les plus venteux et, en hiver, les plus sombres de la planète. La couche de glace de plusieurs kilomètres d'épaisseur qui recouvre 98% du continent rend l'étude géologique encore plus difficile. Malgré ces conditions peu engageantes, les géologues parviennent peu à peu à mieux comprendre le cinquième plus grand continent grâce à l'utilisation de gravimètres, de radars à pénétration de glace, de magnétomètres et d'instruments sismiques.

Histoire de l'Antarctique

L'Antarctique continental ne représente qu'une partie de la plaque antarctique, beaucoup plus vaste, qui est entourée par des dorsales médio-océaniques avec six autres plaques majeures. Le continent a une histoire géologique intéressante : il faisait partie du supercontinent Gondwana il y a encore 170 millions d'années et s'est définitivement séparé de l'Amérique du Sud il y a 29 millions d'années.

L'Antarctique n'a pas toujours été recouvert de glace. À plusieurs reprises au cours de son histoire géologique, le continent a été plus chaud en raison de sa situation plus équatoriale et de paléoclimats différents. Il n'est pas rare de trouver des fossiles de végétation et de dinosaures sur ce continent aujourd'hui désolé. La dernière glaciation à grande échelle aurait débuté il y a environ 35 millions d'années.

Cadre géodynamique de l'Antarctique

L'Antarctique est traditionnellement considéré comme un bouclier continental stable et peu actif sur le plan géologique. Récemment, des scientifiques ont installé sur le continent 13 stations sismiques résistantes aux intempéries, qui mesurent la vitesse des ondes sismiques à travers le socle rocheux et le manteau sous-jacent. Ces ondes changent de vitesse et de direction chaque fois qu'elles rencontrent une température ou une pression différente dans le manteau ou une composition différente dans le socle rocheux, ce qui permet aux géologues de créer une image virtuelle de la géologie sous-jacente. Les résultats ont révélé des fosses profondes, des volcans endormis et des anomalies de température, ce qui suggère que la région pourrait être plus active géologiquement qu'on ne le pensait.

Depuis l'espace, les caractéristiques géographiques de l'Antarctique semblent, faute de mieux, inexistantes. Pourtant, sous la neige et la glace se cachent plusieurs chaînes de montagnes. La plus importante d'entre elles, la chaîne transantarctique, s'étend sur plus de 3 000 km et divise le continent en deux parties distinctes : l'Antarctique oriental et l'Antarctique occidental : L'Antarctique oriental et l'Antarctique occidental. L'Antarctique oriental repose sur un craton précambrien, composé principalement de roches métamorphiques comme le gneiss et le schiste. Il est surmonté de dépôts sédimentaires datant du Paléozoïque au Cénozoïque inférieur. L'Antarctique occidental, quant à lui, est constitué de ceintures orogéniques datant des 500 derniers millions d'années.

Les sommets et les hautes vallées des montagnes transantarctiques sont parmi les seuls endroits du continent à ne pas être recouverts de glace. Les autres zones libres de glace se trouvent dans la péninsule antarctique, plus chaude, qui s'étend sur 400 kilomètres vers le nord depuis l'Antarctique occidental en direction de l'Amérique du Sud.

Une autre chaîne de montagnes, les Gamburtsev Subglacial Mountains, s'élève à près de 2 700 mètres au-dessus du niveau de la mer sur une étendue de 1 207 kilomètres dans l'est de l'Antarctique. Ces montagnes sont toutefois recouvertes de plusieurs milliers de pieds de glace. L'imagerie radar révèle des pics aigus et des vallées basses dont la topographie est comparable à celle des Alpes européennes. L'inlandsis de l'Antarctique oriental a encastré les montagnes et les a protégées de l'érosion au lieu de les aplanir en vallées glaciaires.

Activité glaciaire

Les glaciers affectent non seulement la topographie de l'Antarctique, mais aussi sa géologie sous-jacente. Le poids de la glace dans l'Antarctique de l'Ouest pousse littéralement le socle rocheux vers le bas, ce qui a pour effet d'abaisser les basses terres au-dessous du niveau de la mer. L'eau de mer près du bord de la calotte glaciaire s'infiltre entre la roche et le glacier, ce qui accélère le mouvement de la glace vers la mer.

L'Antarctique est entièrement entouré d'un océan, ce qui permet à la glace de mer de s'étendre considérablement en hiver. La glace couvre normalement environ 18 millions de miles carrés au maximum de septembre (son hiver) et diminue à 3 millions de miles carrés au minimum de février (son été). L'Observatoire de la Terre de la NASA propose un joli graphique comparant les maximums et les minimums de la couverture de glace de mer au cours des 15 dernières années.

L'Antarctique est presque l'opposé géographique de l'Arctique, qui est un océan semi-fermé par des masses continentales. Ces masses continentales limitent la mobilité de la glace de mer, qui s'accumule en hautes et épaisses crêtes pendant l'hiver. En été, ces crêtes épaisses restent gelées plus longtemps. L'Arctique conserve environ 47% (7 des 15 millions de kilomètres carrés) de sa glace pendant les mois les plus chauds.

L'étendue de la glace de mer de l'Antarctique a augmenté d'environ 1% par décennie depuis 1979 et a atteint des niveaux record entre 2012 et 2014. Ces gains ne compensent toutefois pas la diminution de la glace de mer dans l'Arctique, et la glace de mer mondiale continue de disparaître à un rythme de 35 000 kilomètres carrés par an.