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x2. MODÈLES DE DÉGLACIATION ET CALCUL DE MOUVEMENTS SUR L’ANTARCTIQUE.FIG. II.18 - Concentrations de poussières en fonction du temps pour le forage GRIP du Groenland (en haut) et leforage du Dôme B en Antarctique Est. La ligne verticale indique le début du(Younger Dryas)dans l’hémisphèreNord, les dates sont en milliers d’années depuis l’époque actuelle. La courbe du bas représente une évaluation de ladéglaciation en M de km3par siècle (Jouzel et al. 1995).65
CHAPITRE II. ISOSTASIE EN ANTARCTIQUE. LA DERNIÈRE DÉGLACIATION ET SES CONSÉQUENCES.3. Le cas particulier de l’Antarctique : calotte glaciaire.Il existe une autre méthode de modélisation de la réponse de la croûte terrestre à une variation importantede masse de la calotte antarctique, développée par les glaciologues pour des objectifs un peudifférents. Elle part de la constatation basique que contrairement aux calottes glaciaires disparues de l’hémisphèreNord, la calotte antarctique est toujours présente, et toujours en évolution. Plutôt que d’essayerd’évaluer, par des méthodes peu contraintes, la quantité de glace qui a disparu, puis de reprendre le résultatafin de calculer la compensation visco-élastique qui en résulte, on peut considérer la calotte de glace etla Terre solide comme un ensemble d’éléments évoluant en interaction, auquel on applique un forçage extérieur(variations de températures ou du niveau des mers). On obtient comme résultats directs aussi bienla variation de la masse de glace de la calotte, avec sa chronologie, que les mouvements de compensationcrustaux associés. Ce modèle est sensible au même type de paramètres que les modèles de(rebond postglaciaire))évoquésprécédemment, en particulier la rhéologie, aussi faut-il rester très attentif à la façondont la réponse isostatique terrestre est prise en compte dans la simulation. Ce type de modèle a jusqu’àprésent été développé par des glaciologues, beaucoup plus intéressés par l’évolution de la calotte quepar la réponse terrestre, qui ont tendance à simplifier à l’extrême, ou à négliger pûrement et simplementle comportement terrestre. Or, l’ordre de grandeur du mouvement vertical isostatique visqueux n’est pasnégligeable devant l’épaisseur de la glace, puisqu’il atteint un tiers, sur des constantes de temps il est vraiassez longues. Quand on s’intéresse aux variations de la morphologie de la calotte (et la réponse terrestreassociée) sur des échelles de temps comparables à celles des cycles glaciaires (20 000 à 100 000 ans), faisantclairement appel à des mécanismes visco-élastiques, la réaction doit donc intervenir de manière préciseet réaliste prenant en compte non seulement la dynamique de la calotte, mais l’ensemble des interactionsde la glace avec le milieu extérieur.3.1. Les modèles des glaciologues.Ce type de modèles s’est largement répandu au cours des années 1980, grâce aux progrès réalisésdans la connaissance de la topographie de la couche de glace et du sol du continent Antarctique (Budd etSmith 1982), et aux premières interrogations quant à l’évolution actuelle de la calotte, et en particulier lastabilité de la calotte Ouest (Weertman 1974), (Whillans 1976). Ils considèrent la masse de glace évoluantdans son environnement, soumise à des effets extérieurs atmosphériques, océaniques, terrestres. Lemodèle peut être soumis à un forçage à long terme (plusieurs cycles glaciaires) comme nous allons levoir dans cette partie, ou à beaucoup plus court terme, dans un but prospectif, ce qui sera évoqué dansle chapitre suivant.3.1.1. Equilibre d’une calotte terrestre.Le cas évoqué ici est celui d’une calotte terrestre générique. Comme indiqué par la figure II.19,un des facteurs influençant le comportement d’une calotte terrestre est sa position relative à la ligned’équilibre. On appelle ainsi la limite thermique dépendant de la latitude et de l’altitude, entre la zoned’accumulation, où la calotte ne fond pas, mais est affectée par des précipitations sous forme solide(neige, cristaux de glace) qui viennent accroître sa masse, et la zone d’ablation, où les températures sontsuffisamment élevées pour provoquer une fonte partielle. La première conséquence de l’effet isostatiqueest un déplacement de la calotte dans son champ de température, modifiant en conséquence la positionde la ligne d’équilibre.Le cas de la calotte Antarctique est un peu particulier, puisque la zone d’ablation n’existe que sur cer-66
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