Lonnie Thompson et Ellen Mosley-Thompson de l'Ohio State University étudient les carottes de glace du monde entier depuis plus de 30 ans. Ils collectionnent, stocker et étudier les carottes de glace pour comprendre l'histoire du climat de la Terre et les préserver pour les futurs scientifiques. Dans cet entretien, ils expliquent comment les carottes de glace préservent des preuves de changements rares mais percutants dans l'histoire de la Terre, souvent appelés événements de « cygne noir », ainsi que de petits changements environnementaux et pourquoi il est nécessaire de préserver les carottes de glace et les glaciers dont elles proviennent.

Comment les carottes de glace aident-elles à comprendre le passé ?

Les carottes de glace sont des colonnes de glace forées à travers des glaciers qui sont des enregistreurs très polyvalents et détaillés du climat et de l'environnement de la Terre qui couvrent des centaines à plusieurs milliers d'années.

Ils stockent tout ce qui se trouve dans l'atmosphère, tels que les gaz atmosphériques, pollen, microbe, les émissions des éruptions volcaniques, la poussière et les sels transportés par les tempêtes de poussière des déserts et des marais salants, terres agricoles et de pâturage. Ils peuvent même enregistrer les embruns océaniques ainsi que les polluants provenant des activités humaines tels que le plomb, mercure et radionucléides provenant des essais de bombes thermonucléaires.

La glace préserve également les enregistrements de la température passée dans la composition isotopique changeante de l'eau, et fournit des histoires de chutes de neige par les épaisseurs de glace qui s'est formée chaque année.

Comment l'étude des carottes de glace peut-elle aider à en apprendre davantage sur les événements historiques ?

Les carottes de glace fournissent des histoires indépendantes des changements climatiques et environnementaux passés qui peuvent souvent être comparées aux archives écrites et archéologiques de l'histoire humaine. Cela est particulièrement vrai dans les basses latitudes où les cultures antérieures se sont élevées et sont tombées. Par exemple, les carottes de glace de la calotte glaciaire de Quelccaya dans le sud des Andes péruviennes fournissent près de 2, 000 ans l'histoire du climat tropical qui a aidé les anthropologues à étudier comment les changements de température, et les précipitations annuelles et les modèles de sécheresse ont suivi l'ascension et la chute des anciennes civilisations andines. Par exemple, une grande sécheresse, enregistrées par les enregistrements de précipitations (neige) et de poussières dans les carottes de Quelccaya, peut avoir joué un rôle dans la disparition de la civilisation Tiwanaku vers l'an 1000.

Événements mondiaux brusques et « cygnes noirs, " ou des événements rares mais impactants, ont été observés à l'aide d'informations paléoclimatiques dérivées de carottes de glace provenant de montagnes tropicales de haute altitude. Par exemple, des preuves de la soi-disant « sécheresse des Indes orientales » à la fin du XVIIIe siècle ont été remarquées dans les carottes de glace des Andes péruviennes et de l'Himalaya. Cette sécheresse a été en partie responsable de millions de morts en Inde. C'était une époque où plusieurs El Niños successifs se sont produits et ont été liés à l'échec des pluies de mousson et à la diminution des précipitations dans certaines parties de l'Amérique du Sud tropicale. De graves sécheresses ont également été documentées en Égypte, Java, Australie, Mexique et Caraïbes. Grands bouleversements sociaux, dont quatre guerres civiles, s'est produit dans le monde entier.

Plus loin dans le temps, plusieurs enregistrements de carottes de glace tropicales contiennent des preuves d'une sécheresse mondiale majeure d'environ 4, il y a 200 ans. Cela s'est produit pendant le déclin rapide de l'empire akkadique en Mésopotamie, la civilisation harappéenne dans la vallée de l'Indus, le soi-disant Ancien Empire en Égypte et la culture Longshan en Chine orientale.

Quel genre de preuves la pandémie actuelle laisserait-elle dans la glace?

Certains enregistrements de carottes de glace montrent qu'au milieu des années 1300, il y avait moins de plomb dans l'atmosphère, peut-être lié à la forte baisse des activités d'extraction et de fusion. Cela a coïncidé avec l'apparition de la peste connue sous le nom de « peste noire » en Europe et en Asie. Cette diminution de l'activité industrielle humaine est analogue à ce qui se passe actuellement pendant la pandémie actuelle de COVID-19. Partout dans le monde, les gens voyagent moins, entraînant une réduction des émissions de dioxyde de carbone, du dioxyde d'azote et du dioxyde de soufre dans l'atmosphère. Les futurs glaciologues verront probablement une diminution de ces gaz et de leurs dérivés chimiques dans les carottes de glace.

Alors que les glaciers du monde entier reculent en raison du changement climatique, Comment cela affectera-t-il notre capacité à étudier le passé ?

Les carottes de glace stockées dans des installations de congélation deviennent extrêmement importantes pour les recherches futures, car ces archives uniques de notre passé fondent sur notre Terre en réchauffement. La glace du monde fond à un rythme accéléré et cette fonte a déjà entraîné un rétrécissement ou une perte majeure des glaciers de montagne plus petits et très sensibles des tropiques, tels que certains glaciers du Kilimandjaro et pratiquement tous les glaciers de Papouasie, Indonésie (Nouvelle-Guinée), où bientôt toute la glace est susceptible de disparaître.

Quels sont les impacts possibles du recul des glaciers dans les zones que vous étudiez ?

À mesure que les glaciers de montagne disparaissent et que les ruisseaux et les rivières qui en découlent sont affectés, communes voisines, et dans une moindre mesure les communautés plus en aval, faire face aux plus grandes conséquences économiques et sociétales, y compris les perturbations de l'agriculture, production d'hydroélectricité, l'approvisionnement en eau en milieu urbain et le tourisme. Dans de nombreux endroits comme les Andes et l'Himalaya, les glaciers ont une histoire profonde, culturel, et même une signification spirituelle pour les personnes qui vivent dans leur ombre.

Par exemple, depuis nos premières études de la calotte glaciaire de Quelccaya au sud du Pérou en 1974, nous interagissons avec les gens des collectivités locales juste à l'ouest. Depuis le milieu des années 1970, Quelccaya a perdu près de 40% de sa superficie. Pendant la saison sèche, de nombreuses prairies qui nourrissent les troupeaux d'alpagas, lamas et moutons du peuple de Phinaya, une communauté pastorale semi-nomade locale, ne peuvent être irrigués qu'avec les eaux de ruissellement de la calotte glaciaire et autres pics glaciaires faisant partie de leur domaine territorial.

Quelccaya est également considéré comme un apu très important, ou montagne sacrée, divinité locale, et ancêtre. Nous avons rencontré des croyances similaires en Bolivie et en Papouasie, Indonésie (Nouvelle-Guinée).

La fonte des glaciers de montagne présente également des dangers pour les communautés locales. La fonte des glaces forme de nouveaux lacs le long des marges du glacier, et l'eau est retenue par des barrages naturels qui échouent souvent. Par exemple, nous avons cartographié le retrait du glacier de sortie Qori Kalis de Quelccaya depuis 1978. Un lac a commencé à se former dans cette vallée en 1991 et a grandi pour couvrir 84 acres et atteindre 200 pieds de profondeur. En mars 2006, une avalanche de la calotte glaciaire est tombée dans le lac, provoquant le débordement du lac du barrage morainique et la noyade de l'alpaga au pâturage le long du ruisseau de sortie.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.