• Home
  • Chimie
  • Astronomie
  • Énergie
  • La nature
  • Biologie
  • Physique
  • Électronique
  •  science >> Science >  >> La nature
    De nouvelles découvertes sur le passé et l'avenir de la couverture de glace de mer dans l'Arctique

    Kasten carottier à bord du RV Polarstern allemand. Crédit :Alfred-Wegener-Institut / Maciej Telesinski

    Les températures dans l'Arctique grimpent actuellement deux à trois fois plus vite que la moyenne mondiale. Le résultat - et, grâce aux effets de retour, aussi la cause - est la diminution de la banquise. Dans une étude publiée dans le volume réel de Communication Nature , chercheurs en géo- et climat à l'Institut Alfred-Wegener, Le Helmholtz Center for Polar- and Marine Research (AWI) montre que, au cours de l'histoire de notre planète, La glace de mer estivale se trouvait dans le centre de l'Arctique à des périodes caractérisées par des températures mondiales plus élevées - mais moins de CO2 - qu'aujourd'hui.

    Les pronostics pour l'avenir de l'Arctique ne peuvent être aussi fiables que les modèles et les données sur lesquels ils sont basés. Les scénarios projetés par les modélisateurs climatiques sont très variables, et on ne sait toujours pas quand on peut s'attendre à voir l'océan Arctique libre de glace en été. À la fois, le public s'intéresse considérablement aux prévisions fiables concernant le développement de la banquise arctique au cours des prochaines décennies, afin d'avoir une base pour une planification stratégique à long terme.

    Les chercheurs de l'Institut Alfred Wegener ont maintenant analysé de plus près l'histoire glaciaire du centre de l'Arctique à l'aide de données de carottes de sédiments et de simulations climatiques. Leurs découvertes indiquent que la région abritait de la glace de mer au cours de la dernière période interglaciaire, entre 115, 000 et 130, il y a 000 ans. « Grâce aux données des carottes sédimentaires, nous avons des preuves claires que, pendant le dernier interglaciaire environ 125, il y a 000 ans, l'océan Arctique central était encore couvert de glace de mer pendant l'été. En revanche, dans une zone au nord-est du Spitzberg, la banquise estivale a pratiquement disparu, " explique le Pr Rüdiger Stein, géologue à l'Institut Alfred Wegener et premier auteur de la Communication Nature étudier, ajouter, "Cela est également confirmé par les simulations climatiques effectuées par les modélisateurs AWI impliqués dans l'étude."

    Cependant, la comparaison des résultats des simulations climatiques pour l'interglaciaire le plus récent avec les calculs de scénarios pour l'avenir révèle des différences substantielles :grâce au rayonnement solaire plus intense, à l'époque, les températures de l'air à des latitudes plus élevées étaient également de quelques degrés plus élevées qu'aujourd'hui. Cependant, la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère - environ 290 ppm (parties par million) - était d'env. 110 ppm de moins que le niveau actuel, comme le montrent les données sur les carottes de glace de l'Antarctique. Pour leurs calculs de scénarios, les modélisateurs AWI ont branché des concentrations de CO2 atmosphérique supérieures à 500 ppm, un niveau conforme aux prévisions publiées par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC). Dans ces conditions, un recul disproportionné de la banquise estivale dans le centre de l'océan Arctique au cours des prochaines décennies, suivie de sa disparition complète - en fonction de la rapidité avec laquelle les niveaux de CO2 augmentent - dans environ 250 ans, est à prévoir. Les résultats de l'étude révèlent la complexité des processus qui façonnent le changement climatique dans l'Arctique et mettent en évidence des variations spatiales et chronologiques importantes dans la couverture de glace de mer. Pour ralentir le réchauffement de l'Arctique et la perte permanente de glace de mer, la réduction du niveau des émissions anthropiques de CO2 dans l'atmosphère est vitale.

    Aux fins de leur étude, les chercheurs ont utilisé ce que l'on appelle des « proxies » - des indicateurs qui contiennent des informations sur les conditions environnementales passées. Ils se sont concentrés sur les procurations organiques, également appelés biomarqueurs. Certains de ces biomarqueurs sont produits par certaines espèces d'algues, parmi lesquels un groupe ne peut être trouvé que dans les eaux de surface ouvertes, tandis que les membres d'un autre groupe ne vivent que dans la banquise (ou l'ont fait dans le passé lointain de la Terre). "Lorsque nous confirmons la présence de ces biomarqueurs algaux dans nos couches sédimentaires, il nous permet de tirer des conclusions sur l'environnement de dépôt et les conditions environnementales à l'époque respective, " dit Stein. Étant donné que les groupes de biomarqueurs qu'ils ont étudiés sont basés sur des algues - c'est-à-dire, sur les plantes qui ont besoin de lumière pour la photosynthèse - l'absence des deux groupes est un indicateur important d'une couverture de glace très épaisse et en grande partie contiguë. De telles conditions rendraient la photosynthèse impossible, à la fois pour les algues dans l'eau de surface directement sous la glace et celles qui habitent plus profondément dans la glace près de l'interface glace-eau.

    En plus de ces nouvelles informations précieuses sur la répartition de la glace de mer au cours de la dernière période interglaciaire, l'étude a également produit une autre découverte intéressante, l'un concernant l'étendue des calottes glaciaires circumarctiques pendant la glaciation de la Saale. Comme le raconte Stein, « Vers la fin de la glaciation de la Saale (environ 140, 000 à 150, il y a 000 ans), les glaciers s'étendaient très probablement au-delà du plateau externe. Ils ont produit des masses d'air froid qui ont soufflé vers la mer sous forme de puissants vents d'automne (vents catabatiques) et ont créé de grandes étendues d'eau libre (polynies) - un processus encore fréquemment observé autour du continent antarctique."

    Ces conditions semblent contredire les hypothèses avancées par les chercheurs internationaux (Jakobsson et al., 2016), qui a postulé en 2016 que les glaciers d'Amérique du Nord et d'Eurasie se sont étendus au-delà du plateau continental pendant la glaciation de la Saale et dans les eaux libres, recouvrant tout l'océan Arctique d'une couche de glace solide de près d'un kilomètre d'épaisseur. "Pourtant, nos données de biomarqueurs montrent des conditions de vie acceptables pour le phytoplancton et les algues de la banquise, à savoir les eaux libres et la couverture de glace saisonnière - une grande différence avec la glace d'un kilomètre d'épaisseur, " dit Rüdiger Stein. Cependant, le géologue poursuit en expliquant, "Cela étant dit, une séquence chronologique de calottes glaciaires épaisses extrêmement étendues (similaire à ce que Jakobsson et al. ont postulé) suivie d'une formation de glace de mer avec des polynies semble possible, comme l'ont montré les premiers résultats de nos propres investigations sur la crête sud de Lomonosov. Pour finalement approuver cela, cependant, des investigations plus poussées, surtout des carottes sédimentaires bien datées, sont nécessaires."


    © Science https://fr.scienceaq.com