La fonte des glaciers d'un côté du globe peut déclencher la désintégration des glaciers de l'autre côté du globe, comme cela a été présenté dans un article récent d'une équipe de scientifiques de l'AWI, qui ont étudié les microalgues marines préservées dans les dépôts glaciaires et ont ensuite utilisé leurs découvertes pour effectuer des simulations climatiques. L'étude met en évidence un processus aux conséquences alarmantes pour les calottes glaciaires modernes :le réchauffement continu de l'océan peut entraîner une perte massive de la masse de glace polaire, et par conséquent à une élévation rapide du niveau de la mer.

Les bassins océaniques du monde entier sont interconnectés par des systèmes de courants à grande échelle, et comme un tapis roulant mondial, les courants transportent l'eau autour du globe à des profondeurs variables. La distribution résultante des masses d'eau chaude et froide est critique pour les conditions climatiques mondiales. Les scientifiques de l'Institut Alfred Wegener, Le Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) et le MARUM Center for Marine Environmental Sciences ont maintenant documenté comment un changement de courants dans un bassin océanique peut déclencher des changements massifs et inattendus dans un bassin lointain, même de l'autre côté de la planète.

Les chercheurs basés à Bremerhaven rapportent dans le journal La nature qu'au cours de la dernière période glaciaire, un afflux massif d'eau douce dans l'Atlantique Nord polaire a déclenché une chaîne d'événements dans l'océan et l'atmosphère, qui a entraîné une fonte intensive des glaciers dans le Pacifique Nord, à des milliers de kilomètres. La source de l'eau douce était la fonte des calottes glaciaires, qui couvrait les masses continentales entourant l'Atlantique Nord pendant la période glaciaire. Au bout de la chaîne des événements, l'eau chaude a pénétré la zone côtière du Pacifique du continent nord-américain, qui était également recouverte d'une calotte glaciaire. Par conséquent, des parties de la nappe se sont désintégrées et ont été relâchées dans le Pacifique sous forme de flottille d'icebergs à grande échelle. Considérant que l'océan moderne se réchauffe continuellement en raison du réchauffement climatique, cette découverte est alarmante pour les scientifiques de l'AWI. Comparable au processus observé dans l'est du Pacifique Nord lors de la dernière fonte glaciaire, le réchauffement continu des océans pourrait désintégrer la glace de l'Antarctique, ce qui entraînerait par la suite une élévation significative du niveau de la mer.

Avec une équipe de scientifiques, La géoscientifique de l'AWI, Edith Maier, décrit un processus complexe par étapes. Les premières indications ont été recueillies à partir d'un échantillonnage de sédiments lors d'une expédition avec le navire de recherche allemand Sonne à 600 kilomètres au large des côtes de l'Alaska. Les couches récupérées de sédiments glaciaires allant jusqu'à la taille de galets, originaire de la lointaine terre continentale. La seule explication possible :les pierres ont dû être transportées alors qu'elles étaient incorporées dans des icebergs dans l'océan Pacifique Nord ouvert lorsque la côte nord-américaine était recouverte d'une calotte glaciaire. La confirmation est venue de la datation des couches, ce qui révèle que les couches pierreuses se sont déposées vers 16, 000 et 38, il y a 500 ans, durant la dernière période glaciaire. "Par conséquent, nous supposons qu'il y a eu deux événements de fonte majeurs dans le royaume du Pacifique Nord, " dit Edith Maier.

Pour tester cette thèse, l'équipe a utilisé une technique analytique innovante mise au point à l'AWI. La méthode utilise des diatomées pour déterminer l'intensité avec laquelle la salinité des eaux de surface des océans a diminué, par exemple., en raison des dépôts d'eau de fonte. En réalisant une analyse isotopique de l'oxygène sur les restes des parties siliceuses de diatomées conservées dans le dossier sédimentaire, les chercheurs ont pu identifier à quels moments la salinité de surface était le plus fortement affectée par la fonte des glaces. "En réalité, nos analyses ont montré qu'il y avait d'importants apports d'eau douce dans la région au sud de l'Alaska environ 16, 000 et 38, il y a 500 ans, " confirme Edith Maier.

Des reconstitutions antérieures des conditions glaciaires ont documenté que les afflux d'eau de fonte ont causé des baisses importantes de la salinité de surface dans l'Atlantique Nord, une caractéristique qui a inspiré Edith Maier à étudier si les événements d'eau de fonte dans l'Atlantique Nord et le Pacifique Nord étaient liés via la circulation mondiale de l'eau. Aujourd'hui, l'eau chaude de surface est transportée du Pacifique à l'océan Indien, coule ensuite autour de la pointe sud de l'Afrique vers le royaume des Caraïbes, puis se propage dans l'Atlantique Nord via le Gulf Stream.

Le moteur de ce flux global est la génération d'eau froide et salée dans l'Atlantique Nord polaire. Cette eau, produit lors de la formation de glace, est plus dense que l'eau chaude et s'enfonce donc dans l'océan profond. Par conséquent, l'eau chaude de surface est pompée vers le nord. Mais 16, 000 et 38, il y a 500 ans, le « système de pompage » mondial a été gravement perturbé par la baisse de la salinité de l'Atlantique Nord. Par conséquent, peu d'eau chaude sortait du Pacifique, provoquant un réchauffement du Pacifique tropical. À son tour, des eaux plus chaudes ont atteint les côtes occidentales du Canada et de l'Alaska. L'afflux d'eau plus chaude a déstabilisé la calotte glaciaire recouvrant les zones côtières, ce qui a entraîné un rejet de la glace continentale dans l'océan et une baisse de la salinité de surface.

Pour valider ce scénario, Edith Maier a demandé aux modélisateurs climatiques de l'AWI, dirigé par Gerrit Lohmann, si un tel complexe, chaîne mondiale d'événements pourrait être simulée à l'aide de modèles informatiques. Les résultats sont sans équivoque :si l'on tient compte des isotopes de l'oxygène, les modèles montrent clairement que le phénomène se produit. Les résultats du modèle montrent également que les impulsions d'eau de fonte dans l'Atlantique ont causé les changements dans le Pacifique, et non l'inverse. "Nos résultats sont également pertinents pour l'avenir, car ils soulignent que les effets climatiques d'un côté de la Terre peuvent avoir un impact significatif sur les régions de l'autre côté, " dit Edith Maier. " L'AWI explore actuellement comment des phénomènes similaires impliquant l'afflux d'eau plus chaude affectent maintenant la stabilité de la calotte glaciaire de l'Antarctique. Il y a de plus en plus de preuves suggérant qu'un réchauffement accru des océans mettra en péril à la fois la stabilité et le volume de la glace antarctique."