The build-up, configuration, and dynamical sensitivity of the Eurasian ice-sheet complex to Late Weichselian climatic and oceanic forcing

Le complexe de calottes eurasiennes (Eurasian Ice-Sheet Complex, EISC) était la troisième plus grande masse de glace durant le dernier maximum glaciaire (Last Glacial Maximum, LGM), juste après les calottes Antarctique et Nord Américaine. Malgré son importance globale, une description détaillée de son évolution, depuis les centres de nucléation indépendants vers son extension maximale, manque manisfestement.

Figure 1 de Patton et al. (2016) : Le complexe de calottes eurasiennes du Weichsélien supérieur dans le contexte de la glaciation de l'hémisphère nord. L'EISC comprend trois calottes semi-indépendantes, dont les maxima d'extension n'ont pas été contemporains. FJL : Franz Josef Land, NGRIP : North Greenland Ice Core Project. Les limites glaciaires sont compilées à partir des données présentées dans Ehlers & Gibbard (2007), Patton et al. (2015) et Stroeven et al. (2016). Topographie : grille GEBCO_2014, www.gebco.net. 

Ici, un modèle thermomécanique (avec des contraintes robustes obtenues par des preuves empiriques) est utilisé pour explorer la dynamique de l'EISC depuis sa construction jusqu'à sa configuration maximale.

Le modèle d'écoulement de la glace est couplé à un climat de référence et appliqué sur une résolution spatiale de 10 km sur un domaine qui inclut les trois centres de répartition principaux : les calottes celtique, fennoscandienne et de la mer de Barents. Ce modèle est forcé par les courbes de paléoisotopes de NGRIP depuis 37 ka BP, et le modèle s'attèle à englober l'ensemble du flux d'écoulement, des moraines marginales, des âges d'exposition et de l'histoire du niveau marin relatif.

L'évolution de l'EISC dans sa configuration LGM a été complexe et asynchrone : dans la partie ouest, les marges maritimes de la calotte Fennoscandie et de la calotte Celte ont répondu rapidement et ont avancé sur la plateforme continentale vers 29 ka BP. L'extension spatiale maximale et la masse de glace maximale ont été atteintes vers 22,7 ka BP, soit environ 6 ka après le début de leur avancée sur la plateforme.

Ce maximum d'extension a été de courte durée en mer du Nord et sur la marge Atlantique, avec un recul déjà amorcé 20 ka BP, alors que la marge est des calottes était encore en train de progresser.

De forts taux d'érosion basale sont modélisés sous les icestreams et les glaciers extérieurs. Ils ont drainé les calottes celtique et fennoscandienne avec une forte préservation ailleurs en raison des conditions subglaciaires gelées, dont notamment sur la majorité du fond des mers de Barents et Kara. Là, et dans d'autres endroits le long de la plateforme norvégienne et de la mer du Nord, les conditions de fortes pressions subglaciaires ont probablement induit la formation d'hydrates de gaz.