La calotte glaciaire du Groenland est la deuxième plus grande masse de glace sur Terre, contenant suffisamment d'eau pour élever le niveau des océans d'environ 6 mètres. La calotte glaciaire a perdu de la masse au cours des deux dernières décennies. La calotte glaciaire eurasienne était trois fois la taille de la calotte glaciaire du Groenland moderne, et il a profondément influencé l'environnement mondial. Crédit :A. Hubbard
Une nouvelle reconstruction de modèle montre avec des détails exceptionnels l'évolution de la calotte glaciaire eurasienne au cours de la dernière période glaciaire. Cela peut aider les scientifiques à comprendre comment le réchauffement climatique et océanique peut affecter les masses de glace restantes sur Terre.
La calotte glaciaire eurasienne était la troisième plus grande masse de glace au cours du dernier maximum glaciaire quelque 22, il y a 000 ans. Aux côtés des calottes glaciaires de l'Antarctique et de l'Amérique du Nord, il a abaissé le niveau mondial de la mer de plus de 120 mètres. En volume, il était presque trois fois plus grand que la calotte glaciaire du Groenland d'aujourd'hui.
À son apogée, il y avait une couverture de glace continue de l'Irlande actuelle, à travers la Scandinavie et jusqu'à la Sibérie occidentale dans l'Extrême-Arctique russe.
Deux fois la Méditerranée
« À lui seul, il a abaissé le niveau mondial de la mer de plus de 17 mètres. Cependant, malgré son rayonnement mondial, les tentatives pour comprendre les moteurs climatiques et océanographiques de sa croissance sont restées mal résolues. » déclare le postdoctorant Henry Patton du Center for Arctic Gas Hydrate, Environnement et Climat (CAGE)
Jusqu'à maintenant, C'est. Patton et ses collègues ont récemment publié des expériences de modèles à haute résolution, détaillant la création et l'évolution de la calotte glaciaire eurasienne depuis ses premières étapes 37, il y a 000 ans jusqu'à son étendue maximale quelque 15, 000 ans plus tard.
Ils ont calculé qu'à ce moment-là, la calotte glaciaire avait atteint un volume massif de plus de 7 millions de kilomètres cubes, soit le double du volume de la mer Méditerranée. Il avait une épaisseur moyenne de glace de plus de 1,3 km.
Les résultats sont publiés dans Examens de la science quaternaire .
Trois calottes glaciaires qui ont fusionné
Tout a commencé quelque 37, Il y a 000 ans, lorsque le climat de la planète a commencé à se refroidir. Ce processus s'est produit dans le cadre des cycles climatiques naturels de notre planète, qui sont liés aux mouvements de la Terre autour du soleil et autour de son propre axe. Au cours du dernier million d'années, ces cycles se sont répétés régulièrement tous les 100, 000 ans :90, 000 ans d'âge glaciaire suivis d'environ 10, Période chaude interglaciaire de 000 ans.
Les tranches de temps du modèle montrent le développement de la calotte glaciaire. Il commence comme trois indépendants, masses de glace distinctes :celtique, Fennoscandie et mer de Barents. Ceux-ci finissent par fusionner pour former un grand complexe de calotte glaciaire. Crédit :Henry Patton
Les tranches de temps du modèle montrent le développement de la calotte glaciaire. Il commence comme trois indépendants, masses de glace distinctes :celtique, Fennoscandie et mer de Barents. Ceux-ci finissent par fusionner pour former un grand complexe de calotte glaciaire. Crédit :Henry Patton
Les tranches de temps du modèle montrent le développement de la calotte glaciaire. Il commence comme trois indépendants, masses de glace distinctes :celtique, Fennoscandie et mer de Barents. Ceux-ci finissent par fusionner pour former un grand complexe de calotte glaciaire. Crédit :Henry Patton
C'est un processus lent du point de vue humain, mais d'un point de vue géologique les choses se passent assez vite :à moins de 6, 000 ans, ces calottes glaciaires individuelles étaient suffisamment grandes pour développer des courants de glace rapides, et dans les 13, 000 ans, ils ont fusionné en une seule masse de glace continue.
"Notre modèle nous permet d'apprécier les complexités et les sensibilités d'une si vaste calotte glaciaire. Le climat qui a fait croître ce complexe de glace était très différent du climat que nous connaissons aujourd'hui. Le problème est encore compliqué par le fait qu'une fois qu'une calotte glaciaire se développe assez large, il commence également à influencer fortement les modèles climatiques régionaux qui l'entourent."
Humide à l'ouest, désert à l'est
Il faut plus que des températures froides pour faire croître une calotte glaciaire. Cela dépend aussi beaucoup de la quantité de neige, ce qui permet à la calotte glaciaire d'accumuler de la masse. Puis, comme aujourd'hui, Norvège, La Grande-Bretagne et l'Irlande ont été soumises à des conditions relativement humides, conditions maritimes, les montagnes côtières devenant le cadre idéal pour l'accumulation de glace.
« Les chutes de neige sont un facteur clé pour faire croître une calotte glaciaire. Dans le cas du complexe de la calotte glaciaire eurasienne, les chutes de neige à travers les montagnes d'Europe occidentale étaient vitales pour permettre aux diverses calottes glaciaires de s'étendre initialement."
La calotte glaciaire eurasienne a eu une énorme influence sur le climat à l'échelle continentale :elle a absorbé les précipitations à un point tel qu'elle a créé un effet d'ombre de pluie transformant une grande partie de l'ouest de la Russie et de la Sibérie en un désert gelé où les glaciers ne pouvaient pas pousser.
"Alors que la calotte glaciaire s'épaississait, de moins en moins de précipitations ont pu atteindre les zones sous le vent à l'est du complexe. Cela a créé des conditions désertiques similaires à ce que nous voyons dans les vallées sèches de l'Antarctique aujourd'hui", explique Patton.
Traces au fond de l'océan
Reconstituer avec succès l'évolution d'une calotte glaciaire au cours des millénaires dépend de la qualité et de l'abondance des données d'observation disponibles. Distributions de sédiments glaciaires, datations radiocarbone, et les caractéristiques géologiques trouvées sur le paysage sont autant d'exemples de données qui peuvent aider à guider les expériences de modélisation. En se déplaçant, la glace a également laissé des traces sur le fond de l'océan.
"Peut-être que l'avancée la plus importante pour avoir aidé ce travail de modélisation est la quantité et la qualité des données géophysiques des zones marines sous-marines auxquelles nous avons également accès. Il y a seulement 10-15 ans, nous avions une compréhension très limitée de ce que faisait la glace eurasienne au large des côtes. , en particulier dans les mers de Barents et de Kara."
La majeure partie de cette calotte glaciaire s'est échouée sous le niveau de la mer, tout comme dans l'Antarctique occidental aujourd'hui. Comprendre les sensibilités climatiques et océanographiques de cette calotte glaciaire eurasienne, et son impact sur l'environnement, est donc important aussi pour nos calottes glaciaires actuelles.
La prochaine étape pour Patton et ses collègues sera de modéliser l'effondrement de cette calotte glaciaire eurasienne.
« L'une des principales questions auxquelles nous sommes confrontés aujourd'hui est de savoir comment les calottes glaciaires actuelles du Groenland et de l'Antarctique réagiront au changement climatique. En termes simples, plus nous comprenons les mécanismes qui ont poussé les calottes glaciaires à s'effondrer dans le passé, mieux nous pourrons prédire ce qui se passera dans le futur."