Il ne fait peut-être pas partie des plus grands drames de tous les temps, mais l'histoire de la glace au Groenland est une source de controverse scientifique depuis plus d'une décennie.

Une étude menée par la climatologue de l'UCLA Aradhna Tripati semble clore le débat, avec des implications majeures pour la recherche future dans un éventail de disciplines, de la climatologie à la géologie. Le papier, qui paraît aujourd'hui dans la revue Communication Nature , met également en lumière la façon dont le climat mondial peut changer alors que les gens continuent d'émettre des gaz à effet de serre, révélant un point de basculement potentiel :les concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone de 500 parties par million ou plus. Au-delà de ce seuil, les grandes calottes glaciaires aux deux pôles pourraient fondre considérablement. Les niveaux actuels sont proches de 400 parties par million.

Pendant des années, la croyance dominante était que les glaciers sont apparus pour la première fois au Groenland il y a entre 5 et 11 millions d'années. Puis, en 2005, Tripati est l'auteur d'une étude suggérant que la glace y était présente bien plus tôt :il y a environ 35 à 40 millions d'années.

Bien que l'article de Tripati ait été publié en La nature — l'une des revues scientifiques les plus respectées — elle était considérée comme controversée. Au cœur du conflit se trouvait une question simple :pourquoi des observations similaires n'ont-elles pas été faites par d'autres études ? Parce que les résultats n'étaient pas en accord avec les connaissances antérieures, le document a été considéré comme une valeur aberrante.

Tripati, qui était alors stagiaire postdoctoral, admet que ses recherches, qui était basé sur la chimie des échantillons de l'océan Pacifique et ce qu'ils impliquaient sur l'eau de mer ancienne, était "un indicateur assez indirect". Toujours, elle avait confiance dans les résultats. Elle, ses étudiants et d'autres chercheurs ont mené une série d'études utilisant différents indicateurs climatiques, et ils n'arrêtaient pas d'arriver à la même conclusion.

« Il est si important de comprendre l'histoire de la glace aux deux pôles et la façon dont ils réagissent à l'évolution des niveaux de dioxyde de carbone que, lorsque nous avons publié ces articles, polémique montée, " dit Tripati, qui est membre de l'Institut de l'environnement et de la durabilité de l'UCLA. "Nous avons creusé et continué à essayer de comprendre ce que l'histoire, En réalité, était."

En 2014, Tripati a envoyé Dennis Darby, une spécialiste du paléoclimat de l'Arctique à l'Université Old Dominion qui est devenue son co-auteur du nouvel article, des échantillons prometteurs prélevés sur un site de la mer du Groenland où des icebergs qui se sont détachés - un processus connu sous le nom de "vêlage" - des glaciers de l'île auraient dérivé.

« Alors que les glaciers se déplacent sur la terre, ils incorporent des morceaux de sédiments, " a déclaré Tripati. "Comme les glaciers produisent des icebergs et que ces icebergs dérivent dans l'océan, ces petits fragments de roche se libèrent à mesure que la glace fond. Chaque fragment de roche a une chimie unique. Cette chimie est une empreinte digitale :chaque grain vous dit quelque chose sur l'origine de la glace."

Ces échantillons sont datés en fonction des fossiles présents et de leurs propriétés magnétiques, permettant aux chercheurs de reconstituer où et quand il y avait de la glace présente sur le Groenland et d'autres masses continentales de l'Arctique, ainsi que lorsqu'il y avait de la glace de mer dans l'océan.

Tripati a choisi d'envoyer ces nouveaux échantillons à Darby parce qu'il avait publié une étude qui corroborait ses conclusions de 2005. En utilisant une méthode qu'il a mise au point, Darby les analysa sans savoir ce qu'il regardait, d'où il vient ou quel âge il avait, un peu comme un test de dégustation à l'aveugle.

Il a découvert que les échantillons contenaient des "correspondances très élevées" avec les sites sources de l'est du Groenland, confirmant à nouveau les recherches antérieures de Tripati. En réalité, son analyse a montré que de grands glaciers étaient présents au Groenland encore plus tôt :il y a jusqu'à 47,1 millions d'années. C'était juste au début de l'époque éocène moyenne, environ 20 millions d'années après l'extinction des dinosaures.

Darby a également été en mesure de faire correspondre la glace des échantillons à d'autres endroits dans la région arctique.

"C'est important, " Darby a déclaré. "Cela montre que ce n'était pas seulement un effet local ou régional au Groenland. C'était quelque chose d'induit climatique à une échelle beaucoup plus grande, un événement polaire."

Avec leur nouvelle étude, Tripati et Darby pensent que le mystère est résolu. La technique de Darby a été rigoureusement testée dans une étude de 2012 et s'est avérée exacte 98,5 pour cent du temps. Ils ont examiné 100 échantillons de sédiments et pris les empreintes chimiques de plus de 2, 000 fragments de roche.

L'article d'aujourd'hui contient également des révélations sur la relation entre les conditions atmosphériques et la présence ou l'absence de glace. Dans les années qui ont suivi ce premier gel, la glace s'est formée et s'est retirée du Groenland à plusieurs reprises. Les chercheurs ont découvert que la glace était généralement présente lorsque les niveaux de dioxyde de carbone étaient inférieurs à 500 parties par million.

« Que se passe-t-il si les niveaux de dioxyde de carbone se maintiennent à 800 parties par million ? où certains scénarios d'émissions de carbone nous mènent-ils ?" a demandé Tripati. "Le Groenland a beaucoup de glace. Si tout fondait, cela pourrait élever le niveau de la mer d'environ 20 pieds dans le monde."

La glace va et vient aux deux pôles dans ces conditions, l'étude a trouvé. Les recherches de Tripati de 2016 qui suggéraient que les énormes plateaux de glace de l'Antarctique risquent également de fondre le confirment.

Il est important de comprendre les points de basculement car le climat de la Terre peut changer rapidement, dit Darby. Il a souligné 10, Il y a 000 ans au Groenland, lorsque les températures ont augmenté de 10 degrés Celsius en 10 ans.

"Ces seuils doivent être recherchés, " a déclaré Darby. " Ils sont largement ignorés par les climatologues parce que ces choses se sont produites dans le passé. Beaucoup d'entre eux sont en quelque sorte bloqués au cours des 50 dernières années. Et à ce moment-là, nous ne voyons pas de grands changements, sauf au cours des deux dernières décennies, quand on voit des changements très rapides qui sont préoccupants."

Tripati a dit que les controverses sont bonnes pour la science en général, dit-elle, cela montre que le processus scientifique est sain. Elle s'est souvenue de la garde du chat pour le scientifique renommé Sir Nicholas Shackleton à l'époque où elle menait la première étude.

"Il m'a dit 'Quand tu découvres quelque chose de surprenant, rappelez-vous qu'il n'y a pas de mal à se tromper, mais idéalement, vous devriez être la personne à découvrir. Essayez toujours de prouver que vous avez tort au lieu d'essayer de prouver que vous avez raison, ' " se souvient Tripati.

"Je pense que c'est un excellent conseil. Avec cette étude, Je ne savais pas ce que nous allions trouver. Si ça n'a pas marché, très bien, nous aurions pu écrire un article qui disait définitivement « aucune preuve pour cela ». Et puis nous sommes du bon côté de la science."

Le processus a également souligné l'importance d'inclure diverses perspectives dans la science, dit Tripati. L'été dernier, elle a lancé le UCLA Center for Diverse Leadership in Science, la première initiative du genre consacrée à l'inclusion de personnes de tous horizons en sciences de l'environnement. Un dogme qui a duré des décennies peut changer radicalement si la communauté scientifique est inclusive et accueille de nouvelles perspectives, elle a dit. L'inclusion et l'appartenance sociale favoriseront la diversité, et la recherche montre que cela conduit à des approches et des idées plus créatives, alimentant l'innovation et les percées scientifiques.

Tripati et Darby espèrent tous deux que les découvertes d'aujourd'hui inspireront de futures recherches pour mieux comprendre ce qui arrivera au climat de la Terre, les espèces et les communautés humaines si nous continuons sur notre trajectoire actuelle d'émissions de carbone.

Ils espèrent également qu'il éclairera les politiques visant à prévenir une catastrophe climatique, en particulier les efforts pour réduire les émissions de carbone, dit Darby.

"Nous devons commencer à regarder ce que nous faisons, " a déclaré Darby. "Certaines personnes se mettent la tête dans le sable parce qu'elles pensent que nous allons trouver une technologie pour nous sauver à la dernière minute. Mais c'est à condition que nous n'atteignions pas l'un de ces seuils en premier."