L’Antarctique n’est pas un endroit idéal pour géologue au travail - il est largement considéré comme l'un des endroits les plus froids, les plus secs, les plus venteux et, en hiver, les plus sombres de la Terre. La calotte glaciaire de plusieurs kilomètres d'épaisseur située au sommet de 98% du continent rend l'étude géologique encore plus difficile. Malgré ces conditions peu encourageantes, les géologues acquièrent lentement une meilleure compréhension du cinquième plus grand continent grâce à l'utilisation de gravimètres, d'un radar pénétrant dans la glace, de magnétomètres et de instruments sismiques.
Cadre géodynamique et histoire
L'Antarctique continental ne constitue qu'une partie de la plaque antarctique beaucoup plus grande, qui est entourée principalement de limites des dorsales médio-océaniques avec six autres grandes plaques. Le continent a une histoire géologique intéressante - il faisait partie de la supercontinent Il y a 170 millions d'années, le Gondwana s'est séparé de l'Amérique du Sud il y a 29 millions d'années.
L'Antarctique n'a pas toujours été recouvert de glace. À plusieurs reprises dans son histoire géologique, le continent a été plus chaud en raison d'un emplacement plus équatorial et de différences paléoclimats. Il n’est pas rare de trouver des traces fossiles de végétation et dinosaures sur le continent désormais désolé. On pense que la glaciation à grande échelle la plus récente a commencé il y a environ 35 millions d'années.
L'Antarctique est traditionnellement considéré comme assis sur un bouclier continental stable avec peu d'activité géologique. Récemment, des scientifiques ont installé 13 stations sismiques résistantes aux intempéries sur le continent qui mesuraient la vitesse de vagues de tremblement de terre à travers le substratum rocheux et le manteau sous-jacents. Ces ondes changent de vitesse et de direction lorsqu'elles rencontrent une température ou une pression différente dans le manteau ou une composition différente dans le substratum rocheux, permettant aux géologues de créer une image virtuelle du sous-jacent géologie. Les preuves ont révélé des tranchées profondes, des volcans dormants et des anomalies chaudes, suggérant que la région pourrait être plus géologiquement active qu'on ne le pensait.
De l'espace, les caractéristiques géographiques de l'Antarctique semblent, faute d'un meilleur mot, inexistantes. Sous toute cette neige et cette glace, cependant, se trouvent plusieurs chaînes de montagnes. Les plus importantes d'entre elles, les montagnes transantarctiques, mesurent plus de 2 200 milles et divisent le continent en deux moitiés distinctes: l'Antarctique oriental et l'Antarctique occidental. L'Antarctique de l'Est se dresse au sommet d'un craton précambrien, composé principalement de roches métamorphiques comme le gneiss et le schiste. Des dépôts sédimentaires du Paléozoïque au Cénozoïque inférieur se trouvent au-dessus. L'Antarctique occidental, quant à lui, est constitué de ceintures orogéniques des 500 derniers millions d'années.
Les sommets et les hautes vallées des montagnes transantarctiques sont parmi les seuls endroits de tout le continent non couverts de glace. Les autres zones exemptes de glace se trouvent sur la péninsule antarctique plus chaude, qui s'étend à 250 miles au nord de l'Antarctique occidental vers l'Amérique du Sud.
Une autre chaîne de montagnes, les montagnes sous-glaciaires de Gamburtsev, s'élève à près de 9 000 pieds au-dessus du niveau de la mer sur une étendue de 750 miles en Antarctique oriental. Ces montagnes, cependant, sont couvertes par plusieurs milliers de pieds de glace. L'imagerie radar révèle des pics nets et des vallées basses avec topographie comparable aux Alpes européennes. La calotte glaciaire de l'Antarctique oriental a enveloppé les montagnes et les a protégées de l'érosion plutôt que de les lisser dans les vallées glaciaires.
Activité glaciaire
Les glaciers affectent non seulement la topographie de l'Antarctique mais aussi sa géologie sous-jacente. Le poids de la glace en Antarctique occidental pousse littéralement le substratum rocheux vers le bas, déprimant les zones basses en dessous du niveau de la mer. L'eau de mer près du bord de la calotte glaciaire se glisse entre la roche et le glacier, ce qui fait que la glace se déplace beaucoup plus rapidement vers la mer.
L'Antarctique est complètement entouré par un océan, permettant à la glace de mer de se dilater considérablement en hiver. La glace couvre normalement environ 18 millions de milles carrés au maximum de septembre (son hiver) et diminue à 3 millions de milles carrés au cours du minimum de février (son été). Observatoire de la Terre de la NASA a un joli graphique côte à côte comparant la couverture maximale et minimale de la glace de mer des 15 dernières années.
L'Antarctique est presque un opposé géographique de l'Arctique, qui est un océan semi-fermé par des masses terrestres. Ces masses terrestres environnantes inhibent la mobilité de la glace de mer, ce qui l'amène à s'entasser en crêtes hautes et épaisses pendant l'hiver. L'été venu, ces crêtes épaisses restent gelées plus longtemps. L'Arctique conserve environ 47% (2,7 sur 5,8 millions de milles carrés) de sa glace pendant les mois les plus chauds.
L'étendue de la glace de mer de l'Antarctique a augmenté d'environ un pour cent par décennie depuis 1979 et a atteint des niveaux record en 2012 à 2014. Ces gains ne compensent pas diminution de la glace de mer dans l'Arctique, cependant, et la glace de mer mondiale continue de disparaître à un rythme de 13 500 milles carrés (plus grand que l'État du Maryland) par an.