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Un lac géant fossile vieux de plusieurs centaines de milliers d’années découvert sous le Groenland

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Calotte glaciaire groenlandaise (nord-ouest). | Maria Jose-Vinas

Le Groenland est une terre qui attire l’intérêt de nombreux géologues. La dynamique de sa calotte glaciaire et de ses banquises offre un moyen fiable de suivre l’évolution du changement climatique, tandis que sa géomorphologie souterraine met en évidence des lacs et zones sous-glaciaires aux propriétés extrêmement intéressantes. Récemment, des géophysiciens ont mis en évidence l’existence d’un ancien lac géant situé sous la glace du nord-ouest du pays. Aujourd’hui vide et rempli de sédiments, ce lac fossile vieux d’au moins plusieurs centaines de milliers d’années (voire des millions) pourrait contenir d’importantes informations sur l’histoire géologique du Groenland.

L’énorme lac fossile souterrain est un phénomène que les scientifiques n’ont jamais vu auparavant dans cette partie du monde, même si nous savons que la colossale calotte glaciaire du Groenland (la deuxième plus grande du monde, après celle de l’Antarctique) reste pleine de mystères. L’année dernière, les géologues ont rapporté la découverte de plus de 50 lacs sous-glaciaires sous la calotte glaciaire du Groenland : des étendues d’eau liquide dégelée emprisonnées entre le substrat rocheux et la calotte glaciaire.

Un lac souterrain sédimentaire sous la glace

La nouvelle découverte est d’une nature différente : un ancien bassin lacustre, sec depuis longtemps et maintenant rempli de sédiments — des roches lâches mesurant jusqu’à 1.2 kilomètre d’épaisseur — puis recouvert par 1.8 kilomètre de glace. Cependant, lorsque le lac s’est formé il y a longtemps, la région était exempte de glace, selon les chercheurs, et le bassin aurait supporté un lac monumental d’une superficie d’environ 7100 kilomètres carrés.

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C’est à peu près la même taille que la zone combinée des États américains du Delaware et du Rhode Island, et ce lac massif aurait contenu environ 580 kilomètres cubes d’eau, alimenté par un réseau d’au moins 18 anciens cours d’eau qui existaient autrefois au nord du lit du lac, y coulant le long d’un escarpement en pente.

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Cartographie montrant la localisation du lac (rouge) et les anciens cours d’eau qui l’alimentaient (bleu). Crédits : Guy Paxman et al. 2020

Bien qu’il n’y ait aucun moyen de savoir pour le moment à quel point ce lac est ancien (ou s’il s’est rempli et drainé de nombreuses fois), l’analyse des sédiments pourrait permettre aux chercheurs d’en apprendre plus su la situation du Groenland à cette époque. « Cela pourrait être un important dépôt d’informations, dans un paysage qui est actuellement totalement caché et inaccessible », déclare Guy Paxman, glaciologue à l’Université de Columbia.

Le lit géant du lac — surnommé Camp Century Basin, en référence à une base de recherche militaire historique à proximité — a été identifié grâce aux observations de la mission Operation IceBridge de la NASA, une étude aérienne des régions polaires du monde. Au cours des vols au-dessus de la calotte glaciaire du Groenland, l’équipe a cartographié la géomorphologie sous-glaciaire à l’aide d’une gamme d’instruments mesurant des données radar, gravitationnelles et magnétiques.

Mieux comprendre l’histoire du Groenland et son évolution future

Les lectures ont révélé le contour de la masse lâche géante sédimentaire, composée de matériau moins dense et moins magnétique que la roche plus dure entourant la masse. Il est possible, selon l’équipe, que le lac se soit formé à des périodes plus chaudes à la suite d’un déplacement du substrat rocheux dû à une ligne de faille en dessous, qui est maintenant en sommeil. Alternativement, les érosions glaciaires pourraient avoir sculpté la forme du bassin au fil du temps.

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Schéma topologique du lac tel qu’il était il y a plusieurs centaines de milliers d’années, selon les chercheurs. Crédits : Guy Paxman et al. 2020

Dans les deux cas, les chercheurs pensent que l’ancien bassin pourrait contenir un important registre sédimentaire, et si nous pouvons d’une manière ou d’une autre creuser suffisamment profondément pour l’extraire et l’analyser, cela pourrait indiquer quand la région était libre de glace ou couverte de glace, révéler des contraintes de l’étendue de la calotte glaciaire du Groenland, et offrir des informations sur les conditions climatiques et environnementales du passé dans la région.

Quels que soient les secrets que ces roches profondément enfouies peuvent nous révéler sur le changement climatique polaire dans le passé, ils pourraient constituer des informations vitales pour interpréter ce qui se passe dans le monde en ce moment. « Nous essayons de comprendre comment la calotte glaciaire du Groenland s’est comportée dans le passé. C’est important si nous voulons comprendre comment elle se comportera dans les décennies à venir », conclut Paxman.

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Sources : Earth and Planetary Science Letters

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