Le lac Whillans est un plan d’eau étrange, à commencer par le fait qu’il y a du liquide pour le remplir. Bien qu’enfoui sous plus de 2 000 pieds de glace antarctique, ses températures grimpent à un peu moins de 0 degré Celsius, grâce à une combinaison de chaleur géothermique, de frottement intense de la glace raclant la roche et de cette épaisse couverture glaciaire la protégeant de l’air polaire. Compte tenu de l’immense pression là-bas, c’est juste assez doux pour garder l’eau du lac aqueuse. Plus étrange encore, le lac Whillans grouille également de vie. Une enquête effectuée il y a dix ans a révélé des milliers de variétés de créatures microscopiques, censées se nourrir des nutriments laissés par l’eau de mer qui s’est déversée dans le bassin il y a plusieurs millénaires, lorsque les glaciers se sont retirés pour la dernière fois.
Plus récemment, Chloe Gustafson, géophysicienne à la Scripps Institution of Oceanography, est arrivée sur l’étendue de glace isolée au-dessus du lac Whillans avec un autre mystère en tête : que se passe-t-il sous ce lac ? Les chercheurs antarctiques soupçonnaient depuis longtemps que la plomberie sous le glacier était beaucoup plus profonde qu’ils ne pouvaient le voir. Toute eau souterraine sous le lac aurait des implications sur la façon dont la glace au-dessus se déplace vers l’océan, et donc sur la rapidité avec laquelle elle pourrait contribuer à la montée des mers. Mais ils n’ont pas pu prouver de manière définitive quelle eau souterraine s’y trouvait. Il était trop profond, trop couvert de glace pour être cartographié avec les outils traditionnels de la glaciologie, comme faire rebondir les signaux radar sur la glace ou déclencher des explosifs et écouter les ondes de choc.
Dans une étude publiée dans la revue Science, l’équipe de Gustafson propose un schéma tant attendu du monde aquatique sous la glace. Un vaste réservoir d’eau souterraine s’étend sur plus d’un kilomètre sous des plans d’eau sous-glaciaires comme le lac Whillans, contenant 10 fois plus d’eau. Pour le voir, les chercheurs se sont tournés vers une technique appelée magnétotellurique, ou MT, qui exploite les variations naturelles du champ électromagnétique terrestre pour esquisser une image large des sédiments en dessous. Ils s’attendent à ce que des systèmes d’eau souterraine similaires sous-tendent d’autres zones où la glace s’écoule rapidement – les soi-disant courants de glace qui représentent environ 90 % de la glace qui se dirige de l’intérieur du continent vers l’océan. “C’est une pièce du puzzle demandant pourquoi cette glace coule comme elle le fait”, explique Gustafson. “C’est donc très important pour comprendre ce qui va arriver à l’Antarctique.”
Les scientifiques ont compris depuis longtemps que l’eau sous-glaciaire joue un rôle dans la façon dont la glace au-dessus d’elle se déplace. Un facteur est la façon dont il modifie les sédiments en dessous, créant des ornières et des avions sur le terrain. Une autre consiste à lubrifier le sol, ce qui permet à la glace de glisser plus rapidement. “Si vous avez de l’eau sur un Slip ‘n Slide, vous allez glisser assez rapidement”, explique Gustafson. “Si vous n’avez pas d’eau, vous n’irez pas très loin.” Comprendre cette hydrologie sous-glaciaire est particulièrement important pour les chercheurs qui se précipitent pour modéliser des régions de glace particulièrement précaires, comme le glacier Thwaites, à quelques centaines de kilomètres de Whillans. En janvier, un groupe de chercheurs a rapporté que Thwaites – le soi-disant glacier Doomsday, qui retient suffisamment de glace pour élever le niveau mondial de la mer de 2 pieds – pourrait s’effondrer d’ici cinq ans.
Mais sans eau souterraine, ces modèles sont incomplets. Les chercheurs ont depuis longtemps observé que plus d’eau se déversait sous le courant de glace de Whillans que prévu, explique Slawek Tulaczyk, professeur de sciences de la terre à l’UC Santa Cruz qui étudie la région mais n’a pas participé à la recherche. C’était étrange. À mesure que les calottes glaciaires s’approchent de l’océan, elles ont tendance à s’amincir et donc moins bien à isoler le sol de l’air glacial de l’Antarctique. Sur ces bords, l’eau devrait avoir tendance à geler, ralentissant le mouvement de la glace. Mais ce n’était pas ce que les glaciologues voyaient. “C’était l’énigme”, dit-il. D’une manière ou d’une autre, les schémas qu’ils ont observés “contrecarraient la thermodynamique”. Les chercheurs ont émis l’hypothèse que près de la moitié de cette eau doit provenir de sources souterraines non cartographiées.
L’équipe de Gustafson a entrepris de le cartographier. La glace au-dessus du lac Whillans se trouve dans la partie ouest de l’Antarctique, au pied des pics transantarctiques qui divisent le continent. La région a gagné la faveur des scientifiques menant des recherches à l’ère pré-GPS parce que ces montagnes servaient d’aides à la navigation. Mais c’est éloigné. “Ce fut le voyage de camping le plus long et le plus épuisant de ma vie”, explique Gustafson à propos des semaines passées à marcher péniblement dans la neige et la glace, creusant des trous où l’équipe laisserait des appareils qui écoutent passivement les signaux électromagnétiques. Les instruments restaient là pendant 24 heures avant que les chercheurs ne les déterrent et ne les déplacent vers le site suivant à deux kilomètres de là.
