Le réchauffement climatique du Crétacé a entraîné une importante libération de méthane du fond marin, indiquant un potentiel de déstabilisation similaire des hydrates de gaz sous le réchauffement climatique moderne. Une campagne de terrain sur l'île reculée d'Ellef Ringnes, Extrême-Arctique canadien, découvert un nombre impressionnant de monticules de suintement de méthane dans les sédiments du Crétacé.

Les monticules d'infiltration sont des dépôts de carbonate, hébergeant souvent une faune unique, qui se forment sur les sites de fuite de méthane dans le fond marin. Plus de 130 ont été trouvés couvrant plus de 10, 000 kilomètres carrés des fonds marins du Crétacé. Ils se sont produits sur un intervalle de temps très court immédiatement après le début du réchauffement climatique du Crétacé, suggérant que le réchauffement a déstabilisé les hydrates de gaz et libéré une grande quantité de méthane. Étant donné que le méthane a 20 fois plus d'impact que le CO2 en tant que gaz à effet de serre, une telle libération aurait pu accélérer le réchauffement climatique à cette époque. Cette découverte étaye les craintes d'une déstabilisation potentielle des hydrates de méthane modernes.

Fond

Une campagne de terrain a été menée en 2009-2011 pour cartographier la géologie de l'île Ellef Ringnes. Environ la même taille que la Jamaïque, c'est l'une des îles les plus éloignées et les plus difficiles d'accès de l'Extrême-Arctique canadien, et en tant que tel, on ne savait pas grand-chose de la géologie. Un camp de terrain appuyé par hélicoptère à distance a été établi en 2009, avec un pic de 30 géoscientifiques travaillant depuis le camp en 2010 dans le cadre du programme GEM de la Commission géologique du Canada. L'Ile, et sa voisine l'île Amund Ringnes, ont été nommés d'après les frères qui ont fondé la brasserie Ringnes en Norvège qui a financé l'exploration de la région menée par Otto Sverdrup au début des années 1900

Dans le cadre de ce travail, Krista Williscroft, Stéphane Grasby, et ses collègues avaient l'intention de réexaminer d'étranges roches ressemblant à des spaghettis qui ont été remarquées, mais l'origine n'est pas comprise, lors de la première cartographie géologique de l'île dans les années 1970. Des années plus tard, un géologue a vu un échantillon de cette caractéristique assis sur le bureau de son collègue et a été intrigué par sa nature spaghetti. Les analyses chimiques ont révélé qu'il s'agissait d'une roche carbonatée formée par l'oxydation du méthane, et la texture des spaghettis était formée par des vers tubicoles fossiles. C'était peu de temps après la première découverte de suintements froids de méthane dans les océans modernes et est devenu la première reconnaissance de telles caractéristiques dans les archives géologiques. Dans ce cas, il était connu pour s'être formé au Crétacé, le temps des dinosaures parcouraient la terre, il y a environ 110 millions d'années. Malheureusement, ces échantillons originaux ont été perdus, et compte tenu de l'éloignement du lieu, il n'était pas possible de gagner plus, limitant tout travail ultérieur.

suintements froids de méthane

Les suintements froids de méthane sont similaires aux fumeurs noirs plus célèbres en ce sens qu'ils forment des écosystèmes isolés comme des oasis dans l'océan profond, mais sont des températures plus basses et se forment loin des dorsales médio-océaniques. Ils se sont formés sur des sites de fuites de méthane naturel dans l'eau de mer. Les microbes oxydent ce méthane comme source d'énergie et produisent des dépôts de carbonate comme sous-produit. Dans le monde moderne, ces sites sont caractérisés par une abondance inhabituelle de vers tubicoles, bivalves (palourdes), mollusques, et d'autres animaux qui survivent sur les tapis microbiens qui y poussent. Dans le disque du rock, ils se distinguent par des caractéristiques très inhabituelles qui ont cette étrange apparence de spaghetti liée aux vers fossiles et à une abondance d'autres fossiles. Comme ils se forment dans les eaux profondes, ils se distinguent également par des monticules de carbonate résistants dans une roche qui est autrement du schiste facilement érodé.

Nouvelle découverte

En 2010, l'intention était de revisiter le site découvert pour la première fois dans les années 1970. Il se démarquait comme un petit monticule sur le paysage autrement vallonné de la toundra arctique. De ce site, un autre monticule pouvait être vu au loin, ce qui a soulevé la possibilité alléchante d'un deuxième site. Une marche difficile dans la boue épaisse a payé quand elle a été atteinte, révélant un autre suintement de méthane fossile. De là, un autre monticule pouvait être vu, et ainsi de suite. Cela a conduit à plus de quatre semaines de marche pénible de monticule en monticule à travers la toundra boueuse, et la découverte de plus de 130 monticules de suintement de méthane dans le record de roche. C'est maintenant l'un des sites les plus étendus de ces caractéristiques connus partout dans le monde, couvrant plus de 10, 000 kilomètres carrés.

Implications

Une caractéristique clé de cette découverte est la reconnaissance du fait que tous les monticules d'infiltration se sont formés au cours d'une plage de temps géologique très étroite. Parce qu'ils se forment par fuite de méthane dans l'eau de mer, cela implique que quelque chose à ce moment-là a provoqué une importante libération de méthane dans l'océan. Le moment coïncide avec une période de réchauffement climatique, et Williscroft et ses collègues suggèrent que c'est ce réchauffement qui a libéré du méthane gelé sous forme d'hydrates de méthane dans le fond marin, comme un "rot" de méthane relativement soudain. Si c'est correct, cela a des implications importantes pour le réchauffement moderne de l'océan Arctique. Des hydrates de méthane congelés similaires se produisent dans la même région arctique que par le passé, et le réchauffement de l'océan et la libération de ce méthane sont une préoccupation majeure car le méthane est 20 fois l'impact du CO2 en tant que gaz à effet de serre. La libération d'hydrates de méthane a déjà été suggérée comme mécanisme pour entraîner des événements de serre incontrôlables, à mesure que le réchauffement des océans libère du méthane piégé qui provoque un réchauffement supplémentaire et libère plus de méthane. Les vastes monticules de suintement de méthane à travers l'île arctique éloignée d'Ellef Ringnes peuvent être une mise en garde du passé concernant les impacts potentiels du réchauffement moderne de l'océan Arctique.