La compréhension de l’histoire de l’érosion de l’Antarctique est fondamentale pour comprendre les liens entre les dynamiques glaciaires et climatiques, et notamment le comportement futur de la calotte en réponse au réchauffement et son impact sur le niveau marin. La réponse de la surface continentale à l’érosion glaciaire demeure largement inconnue du fait de la couverture de l’Antarctique à plus de 99% par une calotte glaciaire de 2 à 3 km d’épaisseur. Les études géophysiques ont montré un relief sous-glaciaire complexe, interprété soit comme résultant d’épisodes tectoniques de rifting ou bien d’une érosion sous-glaciaire très importante.

Dans le cadre d’un projet Labex soutenu par l’université Grenoble Alpes, nous avons mené une étude thermochronologique sur des échantillons collectés sur 600 km le long des côtes de Terre Adélie. L’échantillonnage a été réalisé avec le soutien de l’IPEV depuis les années 2000 dans les campagnes GEOLETA et ARLITA. Les résultats de cette étude montrent qu’une exhumation homogène de l’ordre de 4 km a eu lieu à l’échelle de l’Antarctique de l’Est entre 340 et 300 Ma (Fig. 1). Ces données excluent une exhumation au cours du rifting permien (280-250 Ma) ou en liaison avec le rifting précédant l’ouverture de l’océan austral (160-90 Ma).

 

Cette érosion ne semble pas avoir de cause tectonique au regard de l’absence de déformation de cet âge à l’échelle de la Terre Adélie. Par contre, cette érosion est reliée à une phase glaciaire, celle du LPIA, qui coïncide avec l’abaissement significatif des teneurs en CO₂ de l’atmosphère (entre 300 et 600 ppmV), et avec l’abaissement du niveau marin de l ‘ordre de -30 à -70 m. A cette époque le pôle sud était proche de ce qu’il est aujourd’hui (Fig. 2). La présence de masses glaciaires en Terre Adélie est corroborée par des bassins péri-glaciaires à l’Est et au nord du domaine étudié, et des paléo-directions d’écoulement glaciaires radiaires par rapport à celle-ci. La forte érosion qui est mise en évidence ici montre que la dynamique des glaciers à proximité du pôle pendant le LPIA était comparable à celle des glaciers tempérés à ‘base chaude’ comme aujourd’hui en latitude moyenne. La fin de cet épisode glaciaire est très rapide à 300 Ma, il est corrélé avec une dérive continentale conduisant à un décalage du pôle par rapport au continent.

De telles données montrent qu’il y a eu très peu d’érosion au tertiaire du fait d’une grande stabilité de la calotte glaciaire antarctique y compris dans les phases les plus chaudes depuis 33 Ma. Cela s’explique notamment par un mode de glissement interne à la calotte et à l’absence de friction basale caractéristiques des glaciers à base froide. Ceci suggère que la calotte antarctique pourrait également, à court terme, rester relativement stable et peu contribuer à l’élévation du niveau marin dans le contexte de réchauffement global. Nous devons désormais valider ce modèle par une étude des blocs de moraines transportés par les glaciers à l’échelle de l’Antarctique de l’Est.