Intrusions d'eau chaude et fonte des plateformes glaciaires en Antarctique
Cet article examine comment l'eau chaude atteint les plateformes de glace en Antarctique et ses effets.
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Table des matières
- Le Courant de Pente Antarctique
- Le Rôle des Canyons
- Compréhension Actuelle et Lacunes de Recherche
- Intrusions d'Eau Chaude
- Importance de la Géométrie des Canyons
- Modélisation du Courant de Pente Antarctique
- Échange d'Énergie et Génération de Tourbillon
- Limitations Observatoires
- Importance de Poursuivre la Recherche
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
La région antarctique subit d'énormes changements, surtout la fonte des plateformes de glace à cause des intrusions d'eau chaude. Comprendre comment cette eau chaude arrive jusqu'aux plateformes de glace est super important pour prédire l'élévation future du niveau de la mer. Cet article parle du Courant de Pente Antarctique (CPA) et de son interaction avec les formations de canyons sur le plateau continental, en se concentrant sur comment ces formations laissent passer l'eau chaude vers les plateformes de glace.
Le Courant de Pente Antarctique
Le CPA circule autour de l'Antarctique et est crucial pour le transport d'eau. Ce courant se trouve près de la côte et est lié au Front de Pente Antarctique, où des masses d'eau avec différentes salinités se rencontrent. Le CPA aide à déplacer une masse d'eau spécifique appelée Eau Profonde Circumpolaire (EPC) vers le plateau continental. Quand cette eau chaude s'infiltre sous les plateformes de glace, ça peut augmenter les taux de fonte.
Le Rôle des Canyons
Les canyons sur la pente continentale peuvent servir de chemins pour que l'eau chaude passe par le CPA et atteigne les plateformes de glace. Les observations montrent que la forme et la taille de ces canyons affectent beaucoup le transport de l'eau chaude sur le plateau continental. Ces canyons peuvent provoquer des événements rapides et sporadiques d'écoulement d'eau chaude, surtout quand le CPA interagit avec eux.
Compréhension Actuelle et Lacunes de Recherche
Malgré l'importance du CPA et son lien avec les intrusions d'eau chaude, les recherches sur ce sujet sont limitées. La plupart des études se sont concentrées sur la région de l'Antarctique Ouest, alors que l'Est reste sous-exploré. Des découvertes récentes suggèrent que la Calotte Glaciaire de l'Antarctique Est pourrait être plus vulnérable à la fonte que ce qu'on pensait, ce qui rend essentiel d'examiner comment l'EPC interagit avec le CPA et le plateau continental dans cette zone.
Intrusions d'Eau Chaude
L'eau chaude provenant de l'EPC peut affecter la stabilité des plateformes de glace. Quand cette eau atteint les plateformes, elle peut augmenter la fonte, ce qui peut mener à un flux glaciaire plus rapide vers l'océan. De tels changements peuvent contribuer à l'élévation du niveau de la mer à l'échelle mondiale. Donc, comprendre les chemins par lesquels l'eau chaude atteint les plateformes de glace est vital pour prédire les changements futurs dans la région antarctique.
Importance de la Géométrie des Canyons
La géométrie des canyons peut influencer le transport de l'eau chaude vers le plateau continental. Les canyons étroits tendent à avoir des flux d'eau chaude plus irréguliers et sporadiques, tandis que les canyons plus larges permettent un transport plus constant. La présence de ces canyons crée de la variabilité dans la façon dont se produisent les intrusions d'eau chaude, ce qui est crucial pour comprendre leur impact sur la fonte des plateformes de glace.
Modélisation du Courant de Pente Antarctique
Les chercheurs développent des modèles pour étudier comment le CPA fonctionne en relation avec la géométrie des canyons et les intrusions d'eau chaude. Ces modèles aident à simuler des conditions similaires à celles du bord continental de l'Antarctique Est. En utilisant des configurations spécifiques pour le CPA et les canyons, les scientifiques peuvent tirer des conclusions sur la façon dont l'eau chaude entre dans le plateau continental.
Échange d'Énergie et Génération de Tourbillon
Le CPA connaît des variations de force liées à la dynamique du mouvement de l'eau. L'interaction entre l'eau chaude et le CPA peut mener à la génération de tourbillons, qui jouent un rôle crucial dans le processus de transport. Ces tourbillons peuvent améliorer ou perturber le flux d'eau chaude, provoquant de la variabilité dans le transport de l'EPC vers le plateau continental.
Limitations Observatoires
Malgré les avancées en modélisation, il y a encore un manque de données d'observation, surtout concernant la région de l'Antarctique Est. La plupart des données existantes viennent de l'Antarctique Ouest, ce qui rend difficile de bien comprendre les dynamiques du CPA et les interactions avec l'eau chaude à l'Est. Les observations limitées compliquent la capacité à prédire comment ces processus pourraient évoluer face aux changements environnementaux.
Importance de Poursuivre la Recherche
Il est nécessaire de continuer la recherche pour combler les lacunes dans la compréhension du CPA, des canyons et des interactions avec l'eau chaude. Des programmes d'observation à long terme sont indispensables pour capturer la variabilité interannuelle et mieux prédire les changements futurs. Ce savoir est vital pour évaluer les implications pour la stabilité des plateformes de glace et l'élévation du niveau de la mer à l'échelle mondiale.
Conclusion
Le mouvement de l'eau chaude vers le plateau continental antarctique via les canyons joue un rôle critique dans la fonte des plateformes de glace. Le CPA et ses interactions avec les canyons créent des dynamiques complexes qui nécessitent une enquête détaillée. Comprendre ces processus est essentiel pour prédire les impacts futurs sur la région antarctique et les niveaux de la mer dans le monde.
Titre: Intrinsically episodic Antarctic shelf intrusions of circumpolar deep water via canyons
Résumé: The structure of the Antarctic Slope Current at the continental shelf is crucial in governing the poleward transport of warm water. Canyons on the continental slope may provide a pathway for warm water to cross the slope current and intrude onto the continental shelf underneath ice shelves, which can increase rates of ice shelf melting, leading to reduced buttressing of ice shelves, accelerating glacial flow and hence increased sea level rise. Observations and modelling studies of the Antarctic Slope Current and cross-shelf warm water intrusions are limited, particularly in the East Antarctica region. To explore this topic, an idealised configuration of the Antarctic Slope Current is developed, using an eddy-resolving isopycnal model that emulates the dynamics and topography of the East Antarctic sector. Warm water intrusions via canyons are found to occur in discrete episodes of large onshore flow induced by eddies, even in the absence of any temporal variability in external forcings, demonstrating the intrinsic nature of these intrusions to the slope current system. Canyon width is found to play a key role in modulating cross-shelf exchanges; warm water transport through narrower canyons is more irregular than transport through wider canyons. The intrinsically episodic cross-shelf transport is found to be driven by feedbacks between wind energy input and eddy generation in the Antarctic Slope Current. Improved understanding of the intrinsic variability of warm water intrusions can help guide future observational and modelling studies in the analysis of eddy impacts on Antarctic shelf circulation.
Auteurs: Ellie Q. Y. Ong, Edward Doddridge, Navid C. Constantinou, Andrew McC. Hogg, Matthew H. England
Dernière mise à jour: 2024-03-07 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2304.13225
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.13225
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
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Liens de référence
- https://doi.org/
- https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2023.1027704/full
- https://www.ingentaselect.com/rpsv/cgi-bin/cgi?ini=xref&body=linker&reqdoi=10.1357/002224002762688687
- https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add7049
- https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2022.855785/full