L'entrée de la grotte de l'île de Majorque en Méditerranée occidentale. Crédit :Victor Polyak, UNM
Visualisez ce qui suit :le climat de la Terre oscille entre des périodes glaciaires froides et interglaciaires chaudes; le dernier intervalle glaciaire était d'environ 20, il y a 000 ans; le niveau de la mer était d'environ 126 mètres (413 pieds) au-dessous du niveau de la mer moderne à cette époque; et l'Holocène, qui représente les 12 derniers, 000 ans de changement climatique, est une période interglaciaire.
La dernière période interglaciaire vers 127, 000 à 116, Il y a 000 ans, c'était la dernière fois que le niveau de la mer était aussi haut ou même plus haut que le niveau de la mer actuel. Comprendre l'évolution du niveau de la mer au cours de la dernière période interglaciaire, une époque où la terre était un peu plus chaude aujourd'hui, est un domaine de recherche important pour comprendre l'élévation future du niveau de la mer due au réchauffement climatique.
L'ampleur et la trajectoire du changement du niveau de la mer au cours du dernier interglaciaire, plus spécifiquement Marine Isotope Stage (MIS) 5e, est incertaine. À ce jour, le consensus a été que le niveau de la mer pouvait avoir été de six à neuf mètres au-dessus du niveau de la mer actuel, des valeurs qui nécessitent une fonte supplémentaire du Groenland et de la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental et qu'il y a eu une ou plusieurs oscillations pouvant atteindre plusieurs mètres superposées.
Cependant, les scientifiques de l'Université du Nouveau-Mexique (UNM) et de l'Université de Floride du Sud (USF) et leur équipe internationale de collaborateurs ne sont pas si sûrs que ces fluctuations du niveau de la mer soient exactes. Selon une nouvelle étude publiée aujourd'hui, Lundi, 10 septembre dans la revue Géosciences de la nature titré, "Un enregistrement hautement résolu du niveau relatif de la mer dans la mer Méditerranée occidentale au cours de la dernière période interglaciaire, " ces scientifiques présentent un enregistrement du niveau de la mer relatif bien daté de l'île de Majorque dans la mer Méditerranée occidentale pour MIS-5e basé sur l'apparition de proliférations phréatiques sur les spéléothèmes se formant près du niveau de la mer.
« Globalement, le climat était plus chaud de 1 à 2 °C pendant la partie de la dernière période interglaciaire appelée stade isotopique marin 5e (MIS-5e) entre 127, 000 et 116, il y a 000 ans, " a déclaré Victor Polyak, premier auteur et co-chercheur principal et chercheur principal au Département des sciences de la Terre et des planètes de l'UNM. " Bien que cette période soit bien étudiée, nous ne connaissons toujours pas le comportement exact du niveau de la mer pendant MIS-5e. Ce que nous savons avec certitude, c'est que le niveau de la mer était plus élevé lorsque le climat était de 1 à 2 °C plus chaud 120, il y a 000 ans. Pour cette raison, l'histoire du niveau de la mer MIS-5e est importante en tant qu'analogue pour ce qui arrivera au niveau de la mer actuel avec le réchauffement climatique dans le futur."
Jusqu'à maintenant, les meilleurs marqueurs du niveau de la mer étaient les coraux, car certaines espèces poussent très près du niveau de la mer, et les coraux peuvent être datés par la méthode uranium-thorium. Des reconstructions importantes du niveau de la mer MIS-5e ont été faites à partir de telles études sur les coraux. Cependant, le problème scientifique avec le corail est que personne ne peut jamais être certain de la profondeur de croissance des coraux sous le niveau de la mer, et parce qu'ils sont constitués de carbonate de calcium biogénique, elles sont sujettes à des altérations qui affectent légèrement les mesures d'âge uranium-thorium jetant un doute sur la précision de cette méthode.
"Les meilleures études du niveau de la mer MIS-5e ont suggéré que le niveau de la mer pendant cette période était de 6 à 9 mètres au-dessus du niveau de la mer actuel, et qu'il y a eu probablement des baisses importantes au cours de l'élévation du niveau de la mer MIS-5e, " dit Polyak. " C'est alarmant, car cela suggère que si nous réchauffons notre climat de 1 à 2 °C, nous pourrions faire monter le niveau de la mer de 6 à 9 mètres (20 à 30 pieds). Cela pourrait arriver rapidement, provoquant une instabilité du niveau de la mer."
"Le but de cette recherche était de reconstituer précisément la position du niveau de la mer au cours de la dernière période chaude, entre 127, 000 et 116, il y a 000 ans, en utilisant des incrustations carbonatées particulières précipitées dans des grottes littorales le long de la côte de Majorque, " dit le co-auteur et géologue karstique de l'USF School of Geosciences Bogdan P. Onac. " La plupart des autres études connues sur le niveau de la mer pour cette période font état d'élévations comprises entre 6 et 9 m. Horaire, et la stabilité du niveau de la mer, car ces informations sont essentielles pour les projections futures du changement du niveau de la mer dans un scénario de réchauffement planétaire de 1,5 à 2 °C. »
Les scientifiques de l'UNM et de l'USF présentent un enregistrement relatif du niveau de la mer bien daté de l'île de Majorque dans la mer Méditerranée occidentale pour MIS-5e, basé sur l'apparition de proliférations phréatiques sur des spéléothèmes se formant près du niveau de la mer. Crédit :Victor Polyak, UNM
Polyak, Onac, avec UNM Professeur Yemane Asmerom, ont étudié des grottes le long de la côte orientale de l'île espagnole de Majorque en Méditerranée occidentale. Ils ont utilisé des formations de grottes uniques appelées surcroissances phréatiques sur des spéléothèmes (POS) qui se forment naturellement à la surface de l'eau saumâtre de la grotte, ce qui se trouve être exactement équivalent au niveau de la mer dans ces grottes près de la côte. Des proliférations phréatiques sur les spéléothèmes se forment lorsque le dioxyde de carbone se dégaze des eaux saumâtres des grottes liées hydrologiquement à la mer Méditerranée.
"Les PLV sont bien conservées, " dit Polyak, "et étant donné qu'ils peuvent être datés, ils fournissent des élévations du niveau de la mer très précises pour les niveaux de la mer actuels et préexistants. Ils sont constitués de carbonate de calcium inorganique (calcite et aragonite) et sont datables par la méthode uranium-thorium. Contrairement aux coraux, ils ne sont pas sujets à l'altération, et donc les dates uranium-thorium sont exactes. Un autre avantage des points de vente est qu'ils continueront de croître tant que le niveau de la mer sera stable à une altitude donnée."
Polyak et Asmerom ont daté 11 POS de huit grottes différentes qui présentaient des POS à environ 2 mètres au-dessus du niveau de la mer actuel. Quarante-cinq datations uranium-thorium montrent que le niveau relatif de la mer est resté stable. "C'est le plus précis, meilleur record de niveau de la mer résolu pour MIS-5e de la dernière période interglaciaire, " a déclaré Polyak. " Il fournit une synchronisation exceptionnellement précise de l'histoire du niveau de la mer au cours de la période mentionnée ci-dessus et montre qu'il s'est élevé à 6 mètres au-dessus du niveau de la mer actuel ~ 127, il y a 000 ans, il serait progressivement tombé à 2 mètres sur 122, il y a 000 ans, et serait resté à cette altitude pour le reste de l'élévation du niveau de la mer jusqu'à 116, il y a 000 ans, " dit Onac. " Les résultats suggèrent que si la température préindustrielle est dépassée de 1,5 à 2°C, le niveau de la mer réagira et s'élèvera de 2 à 6 mètres (7 à 20 pieds) au-dessus du niveau actuel de la mer."
Le Dr Hay (Boston College) a corrigé l'enregistrement relatif du niveau de la mer pour l'ajustement isostatique glaciaire à l'aide de neuf modèles isostatiques glaciaires différents. Ensemble, ces modèles suggèrent que le niveau de la mer équivalent à la glace à Majorque a culminé au début de MIS-5e, puis a progressivement diminué et s'est stabilisé vers 122, il y a 000 ans, jusqu'à la terminaison highstand 116, il y a 000 ans.
"L'une des plus grandes inconnues évidentes sur l'avenir est la quantité d'immobilier mondial que nous allons perdre à cause du réchauffement climatique et à quelle vitesse cela pourrait se produire, " a déclaré Asmerom. " C'est une science assez impressionnante; c'est du gros truc, à l'échelle mondiale. Au-delà de l'élévation du niveau de la mer, nous avons également un besoin urgent de savoir à quelle vitesse il augmentera.
"Si vous prenez les anciennes données, dans certains cas, la suggestion selon laquelle le niveau de la mer augmenterait de neuf mètres par un simple réchauffement de deux degrés serait catastrophique pour notre configuration actuelle de villes et, dans certains cas, de pays insulaires. Ce travail montre clairement les découvertes les plus importantes selon lesquelles le niveau de la mer ne fait pas que monter et descendre. Vous avez eu de petits changements de température et le niveau de la mer est resté assez stable."
La recherche rapportée dans cette étude est le résultat d'un projet collaboratif NSF dans lequel l'USF est l'organisation chef de file. Activités de terrain (visites de grottes pour prélever des échantillons et mesurer leur altitude), minéralogique, et des investigations cristallographiques sur les échantillons minéraux ont été réalisées par Onac à l'USF.
"Bien qu'il s'agisse de découvertes importantes, il y a de nombreux aspects du changement du niveau de la mer qui nécessitent une exploration plus approfondie, " dit Polyak. " En conséquence, l'UNM et l'équipe de l'Université de Floride du Sud ont reçu une nouvelle subvention de la National Science Foundation pour poursuivre les travaux en Méditerranée."