Un petit indice trouvé dans d'anciens sédiments a révélé de grands secrets sur le climat passé et futur du Groenland.

Juste au-delà du bord nord-ouest de la vaste calotte glaciaire du Groenland, Des chercheurs de la Northwestern University ont découvert de la boue de lac qui a battu tous les obstacles en survivant à la dernière période glaciaire. La boue, et des restes de mouches communes niché en son sein, enregistrer deux périodes interglaciaires dans le nord-ouest du Groenland. Bien que les chercheurs connaissent depuis longtemps ces deux périodes - le début de l'Holocène et le dernier interglaciaire - ont connu un réchauffement dans l'Arctique en raison de changements dans l'orbite de la Terre, le mélange d'espèces de mouches préservées de cette époque montre que le Groenland était encore plus chaud qu'on ne le pensait auparavant.

Ces informations pourraient aider les chercheurs à mieux évaluer la sensibilité du Groenland au réchauffement, en testant et en améliorant des modèles de comportement climatique et glaciaire. Ces modèles pourraient alors améliorer les prédictions de la façon dont la calotte glaciaire du Groenland, qui couvre 80 pour cent du pays arctique et contient suffisamment de glace pour égaler 20 pieds du niveau mondial de la mer, pourrait réagir au réchauffement climatique d'origine humaine.

"Le nord-ouest du Groenland peut sembler très éloigné, mais ce qui arrive à cette calotte glaciaire va avoir de l'importance pour tout le monde à New York, Miami et toutes les villes côtières du monde, " dit Yarrow Axford, l'auteur principal de l'étude et professeur agrégé de sciences de la Terre et des planètes à Northwestern. "L'une des grandes incertitudes de la science du climat reste la vitesse à laquelle la Terre change lorsqu'elle se réchauffe. La géologie nous donne l'occasion de voir ce qui s'est passé lorsque la Terre était plus chaude qu'aujourd'hui."

Publié aujourd'hui, le XX mai, dans le Actes de l'Académie nationale des sciences , l'étude comprenait des contributions de collaborateurs du Dartmouth College.

Les gens pourraient être surpris de voir à quoi ressemblait le Groenland glacial d'aujourd'hui au cours des deux dernières périodes interglaciaires. Aujourd'hui, le nord-ouest du Groenland plane dans les années 30 et 40 degrés Fahrenheit et résiste aux tempêtes de neige en été. Mais les températures estivales moyennes au début de l'Holocène (8, 000 à 11, il y a 000 ans) et Dernier interglaciaire (116, 000 à 130, il y a 000 ans) a bien grimpé dans les années 50.

Au cours du dernier interglaciaire, le niveau mondial de la mer a augmenté de 15 à 30 pieds, en grande partie à cause de l'amincissement des calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique. Mais maintenant, l'équipe de Northwestern pense que la calotte glaciaire du nord du Groenland a connu un réchauffement plus important qu'on ne le pensait auparavant, ce qui pourrait signifier que le Groenland est plus responsable de cette élévation du niveau de la mer.

Des couches de temps

Pour mesurer ces anciennes températures, les chercheurs examinent les carottes de glace et les carottes de sédiments lacustres. Parce que la glace et les sédiments lacustres se forment par accumulation progressive sur les couches annuelles de neige ou de boue, ces noyaux contiennent des archives du passé. En regardant à travers les couches, les chercheurs peuvent identifier des indices climatiques d'il y a des éons. Trouver des sédiments lacustres de plus de 10 ans environ, 000 ans, cependant, a été historiquement très difficile au Groenland.

"La chose classique que font les glaciers est de glisser, " dit Axford. " Alors, quand la calotte glaciaire s'agrandit, toute cette merveilleuse géologie est ramassée et recrachée dans les océans."

Mais l'équipe d'Axford a trouvé un domaine où ce n'était pas le cas.

Le climat du nord-ouest du Groenland offre les conditions idéales pour préserver les sédiments d'un petit lac que l'équipe d'Axford appelle affectueusement « Wax Lips Lake » en raison de sa forme.

"Au cours de la dernière période glaciaire, la calotte glaciaire était juste assez mince, et l'atmosphère était juste assez froide pour que la calotte glaciaire gèle au sol au lieu de fondre à sa base et de glisser, " a déclaré Jamie McFarlin, un doctorat étudiant au département des sciences de la Terre et des planètes de Northwestern, qui a dirigé l'étude. "Il s'est développé sur lui-même et a préservé la majeure partie de la géologie en dessous."

« La glace a doucement pointé sur la pointe des pieds à cet endroit au lieu de labourer dessus, " ajouta Axford.

Après avoir prélevé un tube de sédiments de deux mètres de long dans le lit du lac Wax Lips, McFarlin a passé au peigne fin les couches pour étudier celles du début de l'Holocène et du dernier interglaciaire. C'est alors qu'elle a remarqué un mélange d'espèces de mouches des lacs, appelés chironomes, cela suggérait un climat plus chaud pendant les deux périodes. Particulièrement surprenant :la dernière période interglaciaire a été envahie par un autre type d'insecte connu sous le nom de mouche fantôme. Bien que des moucherons fantômes aient été signalés en faible abondance dans les climats nordiques, il faudrait voyager 1, 000 milles au sud de la province du Labrador au Canada pour trouver des moucherons fantômes à une abondance comparable à celle du dernier interglaciaire dans le nord-ouest du Groenland.

"Pour autant que nous sachions, il n'a jamais été trouvé au Groenland. Nous pensons que c'est la première fois que quelqu'un le signale dans des sédiments anciens ou des lacs modernes là-bas, " Axford a déclaré. "Nous avons été vraiment surpris de voir jusqu'où il a migré vers le nord."

La plus grande image

La découverte de ce mélange d'insectes signifie que le mois de juillet moyen du nord-ouest du Groenland au cours des deux dernières périodes interglaciaires a probablement dépassé les 50 degrés et peut-être atteint les 50 degrés au cours du dernier interglaciaire. Cela confirme des enregistrements géologiques controversés construits à partir de carottes de glace prélevées à proximité, qui a également indiqué un réchauffement important au cours de ces périodes.

"D'autres enregistrements ont montré que le climat du nord du Groenland était beaucoup plus chaud que prévu pendant ces périodes, et ces résultats ont suscité un scepticisme justifié, " a déclaré Axford. " Maintenant, nous avons un dossier indépendant qui confirme que lorsque l'Arctique s'est réchauffé dans le passé, il y a eu un réchauffement particulièrement fort dans le nord du Groenland."

Ces données aideront la communauté scientifique au sens large à affiner davantage les modèles de climat et de calotte glaciaire utilisés pour projeter les changements futurs.

"C'est le genre de vérité sur le terrain dont nous avons besoin pour obtenir des modèles et des projections climatiques vraiment précis, " dit Magdalena Osburn, professeur adjoint de sciences de la Terre et des planètes à Northwestern, qui a co-écrit l'étude. "Nous trouvons que, dans certains cas, les modèles n'incluent pas des températures suffisamment chaudes pour cette partie du monde."

Il y a une mise en garde. Des changements bien connus de l'orbite terrestre ont provoqué un réchauffement au début de l'Holocène et du dernier interglaciaire. Aujourd'hui, le réchauffement provient de sources artificielles et se produit beaucoup plus rapidement que le réchauffement pendant ces périodes interglaciaires. Cela signifie qu'il est possible que la Terre ne réagisse pas de la même manière au réchauffement actuel.

"Le climat passé est notre meilleur analogue pour le réchauffement futur, et nos résultats suggèrent que les terres à ces très hautes latitudes de l'Arctique pourraient se réchauffer encore plus que prévu au cours du siècle à venir, " a déclaré Axford. " Mais rien dans le passé de la Terre n'est un parfait analogue parce que ce qui se passe aujourd'hui est totalement sans précédent. "