Projet de recherche EV/08 (Action de recherche EV)
Le réseau AMICS (Antarctic ice-sheet dynamics and climatic change : Modelling and Ice Composition Studies - Dynamique de la calotte glaciaire antarctique et variations de climat : modélisation et composition de la glace) a pour but de contribuer à la recherche internationale pour arriver à une meilleure compréhension du comportement dynamique de la calotte glaciaire antarctique à la suite des changements de climat. Plus spécifiquement, ce projet a pour but de mieux comprendre la dynamique interne de la calotte glaciaire antarctique et d’évaluer plus en détail les interactions de la calotte glaciaire et des conditions secondaires. La modélisation numérique et l’étude de la composition de la glace représentent ici les composantes majeures de cette recherche interdisciplinaire.
Ce réseau de recherche désire expliquer l’interaction dynamique entre la calotte glaciaire et les conditions secondaires, telles que le substrat sous-jacent, sur la base de l’analyse de la glace basale de la calotte glaciaire et de la modélisation numérique de la calotte glaciaire. Le résultat de ces analyses permettra d’imposer des limitations en ce qui concerne les conditions secondaires du modèle numérique et ainsi permettra la validation du modèle en ce qui concerne les processus de gel et de fonte à la base de la calotte glaciaire. Des applications radio-echo sounding (res) et interférométriques SAR ajouteront d’autres informations complémentaires au modèle. Pour réaliser ceci, le modèle actuel à haute résolution, qui décrit la déformation du fluide complexe de la glace, sera élargi aux trois dimensions et affiné plus encore. Nous espérons avec ce modèle numérique pouvoir traduire les résultats des études sur la composition de la glace en processus physiques, afin d’offrir ainsi un ‘instrument’ décrivant l’interaction complexe à la base de la calotte y glaciaire. Des processus basaux jouent toutefois un rôle extrêmement important dans la conception des zones à courant rapide comme les courants glaciaires. C’est pourquoi nous continuerons à analyser le rôle des courants glaciaires, des glaciers drainants et des banquises dans la stabilité de la calotte glaciaire antarctique et leur influence sur la variabilité de la calotte glaciaire sous l’influence des changements climatologiques.
Les deux équipes de recherche sont les seules équipes belges effectuant à la fois du travail sur terrain et des études sur la calotte glaciaire intérieure antarctique. Toutes deux participent au projet actuel EPICA (European Project on Ice Coring in Antarctica). L’équipe de la VUB dispose d’une large expérience dans la modélisation des calottes glaciaires et des glaciers, ainsi que dans le développement de modèles pour l’étude de la dynamique des glaces. L’équipe de l’ULB est spécialisée dans l’étude de la composition de la glace (basale). L’objectif du projet est de comprendre la formation et déformation de la glace basale du coeur glaciaire ou de la zone marginale du Groenland et de l’Antarctique.
Méthodologie
Pour clarifier les interactions entre la dynamique de l'inlandsis et ses conditions aux limites - au niveau du substratum - on recourt à l'analyse des glaces basales et à la réalisation de modèles numériques. Les résultats des analyses doivent permettre d'imposer des contraintes aux conditions aux limites introduites dans les modèles. Ils doivent aussi rendre possible la validation des modèles particulièrement en rapport avec les processus de fusion et regel à la base. Des radio-échosondages et des applications d'interférométrie SAR fourniront des contraintes supplémentaires. Pour pourvoir en tenir compte, le modèle numérique à haute résolution qui décrit les déformations liées à l'écoulement complexe des glaces sera adapté à trois dimensions et affiné. Grâce à ce modèle, on traduira les résultats des analyses de composition de la glace en termes de processus physiques, ce qui permettra de comprendre les interactions complexes qui affectent les parties basales de l'inlandsis. Comme les processus spécifiques de ces parties basales jouent un rôle déterminant dans la genèse de zones d'écoulement rapide telles que les "ice stream", on apportera une grande attention à ces derniers, mais aussi aux glaciers émissaires et aux plateformes de glace flottantes. En particulier on examinera leur influence sur la stabilité de la calotte glaciaire antarctique et sur les variations de sa taille en fonction de changements climatiques.
Liens avec des programmes internationaux
Les deux groupes de recherche sont partie prenante du programme européen EPICA (European Project on Ice Coring in Antarctica, ESF). Elles sont les seules équipes belges qui ont des activités de terrain et des recherches en coopération à l'intérieur du continent antarctique. Des rapports étroits les lient au projet Vostok, au National Institute of Polar Research du Japon (Japanese Antarctic Research Expeditions), et au New Zealand Antarctic Programme (Antarctica New Zealand) à côté de collaboration avec un grand nombre d'institutions et de groupes de recherche étrangers.
Résultats attendus
On espère obtenir des résultats d'analyses d'échantillons de glace, provenant de sondages profonds, permettant de caractériser les glaces basales de l'inlandsis antarctique. Un échantillonnage sera assuré par nos soins dans des sites où la glace basale affleure en bordure de l'inlandsis. On compte ainsi contribuer à expliquer la dynamique de celui-ci en rapport avec les changements climatiques tant du passé que du futur grâce à la réalisation de modèles numériques intégrant les informations apportées par les analyses. On considère que la détermination des conditions basales effectives ainsi que l'amélioration des modèles numériques permettront d'accroître significativement les connaissances dans ce domaine.
Les résultats de ces recherches seront publiés dans des revues scientifiques internationales (à comité de lecture) de haut niveau. Ils seront également présentés dans des symposiums et "workshops" internationaux plus particulièrement dans ceux spécialisés en glaciologie antarctique. Un site "web" sera mis sur pied pour faire connaître les principaux résultats : http://www.vub.ac.be/DGGF/amics
Partenaires
Activités
Les deux groupes de recherche de ce réseau sont les seuls en Belgique à poursuivre des travaux de terrain et des recherches glaciologiques relatives à l'intérieur du continent Antarctique. Ils sont tous deux partie prenante du programme européen EPICA (European Project on Ice Coring in Antarctica). L'équipe de la VUB a une longue expérience de la modélisation des inlandsis et des glaciers et de la conception de modèles de dynamique glaciaire. L'équipe de l'ULB est spécialisée de très longue date dans l'étude de la composition de la glace en tant que moyen pour comprendre la formation et la déformation des glaces basales prélevées soit par sondage profond, soit à partir d'affleurements marginaux tant au Groenland qu'en Antarctique.
Coordonnées
Site-web : http://www.vub.ac.be/DGGF/amics
Promoteur
Hugo Decleir et Frank Pattyn
Vrije Universiteit Brussel (VUB)
Vakgroep Geografie
Pleinlaan 2, B-1050 Bruxelles
Tél. +32 2 629 33 84, Fax. +32 2 629 33 78
Hugo.Decleir@vub.ac.be
http://www.vub.ac.be/DGGF
Partenaire
Roland Souchez et Réginald Lorrain
Université Libre de Bruxelles (ULB)
Département des Sciences de la Terre et de l’Environnement (DSTE) - Unité de Glaciologie Polaire - CP 160/03
50, avenue F.D. Roosevelt, B-1050 Bruxelles
Tél. +32 2 650 22 27, Fax. +32 2 650 22 26
Roland.Souchez@ulb.ac.be
http://www.ulb.ac.be/rech/inventaire/unites/ULB182.html
Comité d’Utilisateurs
T. Van Autenboer - Limburgs Universitair Centrum - Studiecentrum Limburg voor milieu, geologie en veiligheid vzw
Y. Fujii - National Institute of Polar Research (NIPR) - Japon
Jean-Robert Petit - Laboratoire de Glaciologie et de Géophysique de l’Environnement - France
Chris Van den Bilcke - Ministerie van Buitenlandse Zaken
Antarctic ice-sheet dynamics and climatic change: modelling and ice composition studies (AMICS) : final report
Lorrain, R. - Souchez, R. - Debecker, F. ... et al Brussels : Belgian science Policy, 2006 (SP1585)
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