De nouvelles découvertes de l'Université du Michigan expliquent un paradoxe de l'ère glaciaire et ajoutent aux preuves croissantes que le changement climatique pourrait entraîner des mers plus hautes que la plupart des modèles ne le prédisent.

L'étude, Publié dans La nature , montre comment les petits pics de température de l'océan, plutôt que l'air, probablement à l'origine des cycles de désintégration rapide de la vaste calotte glaciaire qui couvrait autrefois une grande partie de l'Amérique du Nord.

Le comportement de cette ancienne calotte glaciaire, appelée Laurentide, a intrigué les scientifiques pendant des décennies, car ses périodes de fonte et d'éclatement dans la mer se sont produites aux périodes les plus froides de la dernière période glaciaire. La glace doit fondre quand il fait chaud, mais ce n'est pas ce qui s'est passé.

"Nous avons montré que nous n'avons pas vraiment besoin du réchauffement atmosphérique pour déclencher des événements de désintégration à grande échelle si l'océan se réchauffe et commence à chatouiller les bords des calottes glaciaires, " a déclaré Jérémy Bassis, U-M professeur agrégé de sciences et d'ingénierie du climat et de l'espace. « Il est possible que les glaciers d'aujourd'hui, pas seulement les parties qui flottent mais les parties qui touchent juste l'océan, sont plus sensibles au réchauffement des océans qu'on ne le pensait auparavant."

Ce mécanisme est probablement à l'œuvre aujourd'hui sur la calotte glaciaire du Groenland et peut-être en Antarctique. Les scientifiques le savent en partie grâce aux travaux antérieurs de Bassis. Il y a plusieurs années, il est venu avec un nouveau, façon plus précise de décrire mathématiquement comment la glace se brise et s'écoule. Son modèle a permis de mieux comprendre comment la réserve de glace de la Terre pourrait réagir aux changements de température de l'air ou de l'océan, et comment cela pourrait se traduire par une élévation du niveau de la mer.

L'année dernière, d'autres chercheurs l'ont utilisé pour prédire que la fonte des glaces antarctiques pourrait élever le niveau de la mer de plus d'un mètre, contrairement à l'estimation précédente selon laquelle l'Antarctique ne contribuerait que de quelques centimètres d'ici 2100.

Dans la nouvelle étude, Bassis et ses collègues ont appliqué une version de ce modèle au climat de la dernière période glaciaire, qui s'est terminé vers 10, il y a 000 ans. Ils ont utilisé des données sur les carottes de glace et les sédiments du fond océanique pour estimer la température de l'eau et ses variations. Leur objectif était de voir si ce qui se passe aujourd'hui au Groenland pouvait décrire le comportement de la calotte glaciaire laurentide.

Les scientifiques appellent ces périodes révolues de désintégration rapide de la glace des événements de Heinrich :élever le niveau de la mer de plus de 6 pieds au cours de centaines d'années. Alors que les icebergs dérivaient et fondaient, la saleté qu'ils transportaient s'est déposée sur le fond de l'océan, formant des couches épaisses que l'on peut voir dans les carottes de sédiments à travers le bassin de l'Atlantique Nord. Ces couches de sédiments inhabituelles sont ce qui a permis aux chercheurs d'identifier d'abord les événements de Heinrich.

"Des décennies de travail sur les enregistrements des sédiments océaniques ont montré que ces événements d'effondrement de la calotte glaciaire se sont produits périodiquement au cours de la dernière période glaciaire, mais il a fallu beaucoup plus de temps pour trouver un mécanisme qui puisse expliquer pourquoi la calotte glaciaire laurentienne s'est effondrée pendant les périodes les plus froides seulement. Cette étude a fait cela, " a déclaré le géochimiste et co-auteur Sierra Petersen, Chercheur U-M en sciences de la terre et de l'environnement.

Bassis et ses collègues ont entrepris de comprendre le moment et l'ampleur des événements Heinrich. Grâce à leurs simulations, ils ont pu prédire les deux, et aussi pour expliquer pourquoi certains événements de réchauffement des océans ont déclenché des événements de Heinrich et d'autres non. Ils ont même identifié un événement Heinrich supplémentaire qui avait déjà été manqué.

Les événements Heinrich ont été suivis de brèves périodes de réchauffement rapide. L'hémisphère nord s'est réchauffé à plusieurs reprises jusqu'à 15 degrés Fahrenheit en quelques décennies seulement. La zone se stabiliserait, mais alors la glace se développerait lentement jusqu'à son point de rupture au cours des mille prochaines années. Leur modèle était également capable de simuler ces événements.

Le modèle de Bassis prend en compte la façon dont la surface de la Terre réagit au poids de la glace qui la recouvre. La glace épaisse déprime la surface de la planète, le poussant parfois au-dessous du niveau de la mer. C'est à ce moment que les calottes glaciaires sont les plus vulnérables aux mers plus chaudes. Mais comme un glacier recule, la Terre solide rebondit à nouveau hors de l'eau, stabiliser le système. À partir de ce moment, la calotte glaciaire peut recommencer à s'étendre.

« Il existe actuellement une grande incertitude quant à l'élévation du niveau de la mer et une grande partie de cette incertitude est liée au fait que les modèles intègrent le fait que les calottes glaciaires se brisent, " a déclaré Bassis. " Ce que nous montrons, c'est que les modèles que nous avons de ce processus semblent fonctionner pour le Groenland, ainsi que dans le passé, nous devrions donc être en mesure de prédire avec plus de confiance l'élévation du niveau de la mer."

Il a ajouté que certaines parties de l'Antarctique ont une géographie similaire à la Laurentide :l'île Pine, Glacier de Thwaites, par exemple.

« Nous constatons un réchauffement des océans dans ces régions et nous voyons ces régions commencer à changer. Dans cette région, ils voient des changements de température de l'océan d'environ 2,7 degrés Fahrenheit, " a déclaré Bassis. " C'est une ampleur assez similaire à celle que nous pensons avoir eu lieu dans les événements de Laurentide et ce que nous avons vu dans nos simulations, c'est que juste une petite quantité de réchauffement des océans peut déstabiliser une région si elle est dans la bonne configuration, et même en l'absence de réchauffement atmosphérique."

L'étude s'intitule « Événements de Heinrich déclenchés par le forçage océanique et modulés par l'ajustement isostatique ».