Des vortex sous-marins tourbillonnants, connus sous le nom de tempêtes sub-mésoéchelles, sont responsables de 20 pour cent de la fonte de la glace sous l'étagère de glace du glacier Thwaites en Antarctique. Ces caractéristiques piègent l'eau profonde chaude sous la glace, accélérant la fonte dans une boucle de rétroaction. À mesure que le climat se réchauffe, elles pourraient s'intensifier et contribuer à une hausse plus importante du niveau de la mer que prévu auparavant.
Le glacier Thwaites, souvent appelé le « glacier du jugement dernier » en raison de son potentiel à élever le niveau de la mer mondial de 65 centimètres s'il s'effondre, perd 50 milliards de tonnes de glace par an. Des chercheurs ont identifié des « tempêtes » sous-marines — des vortex allant jusqu'à 10 kilomètres de large — comme principaux moteurs de cette fonte. Ces caractéristiques sub-mésoéchelles se forment lorsque des eaux océaniques de densités ou températures différentes entrent en collision, à l'image de la formation des ouragans dans l'atmosphère.
Mattia Poinelli, de l'Université de Californie à Irvine, explique : « Ils ont tant de mouvement et sont vraiment difficiles à arrêter. La seule façon pour eux d'avancer est de se retrouver piégés sous la glace. » Une fois piégés dans la cavité sous l'étagère de glace, les vortex repoussent l'eau de surface plus froide vers l'extérieur, remontant une eau profonde plus chaude et plus salée qui fait fondre la glace par en dessous. Ce processus libère de l'eau de fonte fraîche, qui interagit avec l'eau chaude pour intensifier la rotation du vortex, créant une boucle de rétroaction qui accélère la fonte supplémentaire.
La modélisation de Poinelli et de ses collègues a révélé que ces tempêtes représentaient un cinquième de la fonte totale sur les étagères de glace de Thwaites et de l'île Pine voisine sur neuf mois. Ceci marque la première quantification de leur impact sur une étagère de glace entière. Des étagères de glace comme Thwaites agissent comme des freins au flux des glaciers vers la mer et les protègent des vagues.
Des preuves à l'appui proviennent d'un incident en 2022 où un flotteur d'eau profonde a été capturé par un tourbillon sous la langue de glace Stancomb-Wills. Cathrine Hancock, de la Florida State University, et son équipe ont estimé que de tels tourbillons causent 0,11 mètre de fonte annuelle là-bas. Hancock note : « Cela montre que le concept d'un tourbillon tournant sous une étagère de glace est important. » Elle suggère que des effets similaires des petites tempêtes nécessitent une meilleure quantification.
Alors que le réchauffement climatique augmente l'eau de fonte fraîche autour de l'Antarctique, ces tempêtes sous-marines devraient se renforcer. Tiago Dotto, du UK National Oceanography Centre, qualifie les résultats d'« étonnants » et appelle à plus d'observations sous la glace, en particulier au milieu de schémas de vents et de glace de mer changeants. L'étude paraît dans Nature Geoscience (DOI : 10.1038/s41561-025-01831-z).