Des algorithmes révèlent une structure géologique cachée sous l’Antarctique — elle fait la moitié du continent
Sous la calotte glaciaire de l’Antarctique Est, personne ne soupçonnait qu’une trentaine de bassins géologiques étudiés séparément depuis des décennies appartenaient en réalité à un même ensemble titanesque. Des algorithmes de vision par ordinateur viennent de révéler cette province en éventail, grande comme la moitié du continent. Et ce qu’elle cache pourrait changer notre compréhension du niveau des mers.
30 bassins sous 3 km de glace : pourquoi personne n’avait fait le lien
Le lac Vostok, le bassin de Wilkes, le bassin d’Aurora. Ces noms circulent dans la littérature scientifique depuis des années. Chacun fait l’objet de recherches distinctes, menées par des équipes différentes aux quatre coins du globe. Tous sont enfouis sous plus de 3 kilomètres de glace, dans la partie orientale de l’Antarctique.
Le problème, c’est que ces formations étaient traitées comme des entités indépendantes. Les données existaient — mesures gravitationnelles, relevés magnétiques, modélisations de la croûte terrestre — mais elles dormaient dans des bases séparées. Un peu comme certaines découvertes archéologiques restées incomprises faute de recoupement.
C’est une équipe internationale, dirigée par Egidio Armadillo de l’université de Gênes et Martin Siegert de l’université d’Exeter, qui a décidé de croiser toutes ces données en même temps. Leur étude, publiée dans Nature Geoscience, change radicalement la donne.
En superposant les jeux de données, les chercheurs ont identifié 30 bassins sous-glaciaires alignés dans la direction nord-sud. Tous dessinaient ensemble une forme d’éventail. Et le point focal de cet éventail se trouvait à proximité immédiate du pôle Sud.
Autrement dit, ces formations isolées n’étaient que les fragments d’un gigantesque puzzle géologique. Restait à comprendre comment des ordinateurs avaient réussi là où des décennies de recherche humaine avaient échoué.
Comment des algorithmes ont percé le secret de l’Antarctique sans creuser un seul trou
Aucun forage. Aucune expédition sur la glace. Tout a été réalisé derrière un écran. Et c’est peut-être le plus fascinant dans cette découverte.
Première étape : reconstituer le paysage caché. À partir de millions de mesures radar collectées par avion sur plusieurs décennies et compilées dans la base internationale BedMachine, l’équipe a modélisé l’Antarctique sans sa glace. En calculant le rebond isostatique — c’est-à-dire de combien le sol remonterait une fois libéré de ce poids colossal — ils ont obtenu une carte virtuelle du continent nu. Par endroits, le sol remonterait d’un kilomètre.
Deuxième étape : détecter les contours. Sur cette carte, des algorithmes de vision par ordinateur — ceux-là mêmes qui permettent à un logiciel de reconnaître les bords d’un objet dans une image — ont repéré automatiquement les flancs des 30 bassins. Un travail qu’aucun œil humain n’aurait pu accomplir à cette échelle.
Troisième étape : chercher le lien. Chaque contour de bassin a été prolongé sous forme de grand cercle sur un globe virtuel. Résultat : 1 025 intersections convergeaient vers un même point, le pôle d’Euler, localisé aux coordonnées 86,4° S, 129,9° E. Ce point focal a tout révélé. Les bassins n’étaient pas dispersés au hasard. Ils pivotaient autour d’un axe unique, formant ce que les auteurs ont baptisé la East Antarctic Fan-shaped Basin Province (EAFBP).
Cette province se serait formée par un processus d’extension rotationnelle : la croûte continentale s’est lentement étirée vers l’extérieur depuis ce point central, comme un éventail qu’on déplie. Le mécanisme est antérieur à la dislocation du Gondwana et aurait provoqué le soulèvement des montagnes Gamburtsev, la segmentation de la chaîne transantarctique en trois blocs, et la fracture qui a séparé l’Antarctique de l’Australie. Mais cette province ne raconte pas que le passé lointain du continent.
28 mètres de montée des eaux : ce que cette structure change pour le climat
La découverte n’est pas qu’un exploit de géologie fondamentale. Elle a des implications très concrètes pour l’avenir de la planète. La province EAFBP s’étend sous environ la moitié de la calotte glaciaire de l’Antarctique Est — la plus grande masse de glace de la Terre.
La glace qui repose sur cette structure représente à elle seule 28 mètres d’équivalent en niveau marin. Vingt-huit mètres. Autant dire que si cette calotte réagit au réchauffement climatique, la topographie cachée en dessous jouera un rôle déterminant dans la vitesse et la direction de l’écoulement.
Les auteurs de l’étude sont formels : « Ces bassins sous-tendent environ la moitié de la calotte est-antarctique. Ils influencent très probablement à la fois l’écoulement des glaces et l’évolution du paysage, ce qui les rend essentiels aux processus glaciaires et hydrologiques antarctiques. » En clair, la forme du sol sous la glace dicte comment cette glace fondra — ou résistera.
Les cartes de vitesses d’écoulement superposées aux contours de la province montrent déjà une corrélation frappante. Les flux glaciaires suivent les bassins comme de l’eau dans des gouttières. Comprendre la géométrie exacte de cette structure pourrait donc s’avérer décisif pour affiner les modèles de montée des eaux.
L’EAFBP constitue probablement l’un des plus grands exemples d’extension rotationnelle jamais identifiés dans une croûte continentale. Et tout était là, sous nos pieds, depuis des centaines de millions d’années.
Trente bassins, un éventail géant, 28 mètres de niveau marin en suspens — et il a fallu des algorithmes pour voir ce que des décennies de science humaine avaient raté. Parfois, les plus grandes découvertes ne se font pas sur le terrain, mais en apprenant enfin à croiser les bonnes données. Et vous, vous imaginiez quoi sous 3 km de glace ?