Changements planétaires
Les études des changements planétaires du Programme de géodynamique sont axées sur la « compensation isostatique postglaciaire » (glacio-isostasie). La charge de surface due aux glaciers pancontinentaux de la dernière ère glaciaire a enfoncé la surface terrestre. Avec la désagrégation et le retrait des grandes nappes glaciaires (qui ont atteint leur point culminant voilà quelque 20 000 ans), les régions enfoncées ont commencé à s'élever pour reprendre leur ancienne position. L'isostasie n'est pas un phénomène instantané : aux grandes profondeurs, la Terre réagit en différé, tout comme un liquide visqueux et épais.
Figure 1. Mouvements actuels de la croûte terrestre tels que prévus par un modèle numérique du rebondissement post-glaciaire baptisé ICE-3G. Les zones en bleu s’affaissent. Le maximum de soulèvement, près de la Baie James, approche les 12 à 13 mm/an. Les flèches illustrent les déplacements horizontaux dus au rebondissement post-glaciaire.
Bibliographie relative au ICE-3G : Tushingham, A.M., and W. R. Peltier, ICE-3G: A new global model of late Pleistocene deglaciation based upon geophysical predictions of postglacial sea level, J. Geophys. Res., 96, 4497-4523, 1991.
La glacio-isostasie se poursuit de nos jours. La figure montre une modélisation informatique du mouvement actuel, tant horizontal que vertical, de l'écorce terrestre. Cette modélisation de l'isostasie (ICE-3G) a été élaboré par M. Tushingham et W.R. Peltier à l'Université de Toronto. Selon ces prévisions, les régions voisines de la baie d'Hudson, y compris la majorité de la baie James, devraient s'élever à une vitesse supérieure à 1 cm/a.
Le soulèvement et le basculement actuellement causés par la glacio-isostasie affectent le niveau des lacs, donc l'érosion de leurs rives. Les débits fluviaux sont aussi affectés par des changements de pente du lit des cours d'eau et l'altitude de la décharge des lacs. Pour mieux définir le basculement postglaciaire qui a lieu au Manitoba, le Programme de géodynamique fait appel à des techniques géodésiques modernes pour contrôler les mouvements de l'écorce terrestre dans cette région. (Voir Projet du basculement mi-continental.).
Nos études sur les changements planétaires portent aussi sur le changement du niveau de la mer, qui découle assez naturellement de l'isostasie postglaciaire, car c'est principalement le bilan massique des glaciers et des nappes glaciaires qui est à l'origine de cette variation à l'échelle mondiale. Le bilan massique de l'Antarctique, tant passé qu'actuel, constitue particulièrement une inconnue clé dans l'élaboration des bilans du niveau de la mer. (Voir Bilan de la nappe glaciaire antarctique).
Les observations relatives à l'isostasie postglaciaire peuvent être évaluées de façon cohérente par l'élaboration de modèles informatiques. Les modèles de l'isostasie postglaciaire incluent la réaction de la terre à la charge de surface due à la masse des nappes glaciaires en évolution. (Voir Modélisation de la nappe glaciaire).