Interactions entre la calotte glaciaire Antarctique et l’océan Catherine Ritz 24 novembre 2004

Influence de la calotte sur l’océan Niveau des mers Apport d’eau douce Icebergs Fusion basale sous les ice shelves et langues de glace

Action de l’océan sur la calotte Antarctique action indirecte sur la glace posée via migration de la ligne d’échouage diminution de l’effet d’arc-boutant des ice-shelves niveau des mers Fusion sous les ice-shelves

Fusion sous les ice-shelves

Fusion sous les ice-shelves regel fusion

Effet d’arc boutant des ice shelves

Y a-t-il une rétroaction liée à la fusion sous les ice shelves et si oui de quel signe ? En particulier en cas de réchauffement : L’océan se réchauffe la fusion sous les ice shelves augmente la ligne d’échouage recule et l’écoulement de la glace accélère Plus d’eau douce est injectée dans l’océan Comment réagit l’océan ?

Approche par la modélisation numérique Pour étudier les interactions calotte-océan-atmosphère nous proposons de coupler le modèle de calotte polaire du LGGE (GRISLI) avec le modèle couplé océan atmosphère de l’IPSL. Projet inclus dans le programme ENSEMBLES 1 post-doc pendant 1 an pour passage aux normes PRISM et couplage GRISLI - IPSL

Que fait un modèle d’évolution des calottes polaires ? Simule l’évolution de la géométrie (épaisseur, surface, socle) en réponse aux conditions climatiques. Pour cela, calcule les champs couplés de vitesse et de température dans la glace. Sous-produit : eau évacuée sous forme liquide et solide Echelles de temps globalement très longues (milliers d’années) possibilité de réactions « rapides » (dizaines d’années) pour certaines régions sensibles.

GRISLI (GRenoble Ice-Shelf Land Ice) Traite à la fois la glace reposant sur le socle et les parties flottantes (ice-shelves) Calcule interactivement la position de la ligne d’échouage GRISLI a été développé pour l’Antarctique. Aussi porté sur l’hémisphère nord. Carte d’après Bentley et Bindschadler, 2003

Exemple de champ de vitesse modélisé

GRISLI a été utilisé dans des expériences paleo et simule les variations passées de la ligne d’échouage Présent (modèle) 15 kyr BP

Variables échangées avec le modèle atmosphérique Atmosphère -> Calotte Température en surface Accumulation neigeuse Fonte en surface Calotte -> Atmosphère Orographie albedo ruissellement

Variables échangée avec l’océan Océan -> calotte Niveau des mers (joue sur l’extension et l’écoulement) Fusion sous les ice-shelves. Dans un premier temps paramétrisation en fonction de la température de l’océan au niveau du talus continental Calotte -> océan Flux d’eau douce : solide et liquide Dimension du domaine océanique

Ordre de grandeur de la fusion à la ligne d’échouage en fonction de la température océanique Rignot et Jacob, Science 2002

Paramétrisation de la fusion inspirée de Beckmann et Goosse Fusion liée à la distance au talus continental 5 m/an à 200 km (18 m/an juste au dessus) Décroissant exponentiellement -10 cm/an à 520 km (regel) Fusion imposée à la ligne d’échouage 50 cm/an (pour une maille de 40 km)

Exemple de simulation vers le futur en mode forcé Expérience de déglaciation La fusion est augmentée de 1 m/an Simulation de 20 000 ans

Couplage GRISLI-IPSL Comment on compte s’y prendre Post-doc (Dimitri) commencerait en mars 2005 Dans un premier temps couplage par échange de fichiers (tous les mois par exemple) Groenland ??