Joerg Schaefer et Gisela Winckler, géochimistes et paléoclimatologues de l'Observatoire de la Terre de Lamont-Doherty, ont reçu un financement du Center for Climate and Life pour examiner la vulnérabilité de l'immense calotte glaciaire du Groenland.

La recherche s'appuie sur leurs travaux antérieurs, en particulier, un 2016 La nature étude menée par Schaefer qui indique que la calotte glaciaire du Groenland a presque complètement fondu au moins une fois au cours des deux derniers millions d'années. La découverte suggère que la calotte glaciaire est beaucoup plus instable que les scientifiques ne le pensaient auparavant.

Leur nouveau projet utilise des outils analytiques qu'ils ont développés pour évaluer directement la variabilité passée de la calotte glaciaire du Groenland. Les résultats de cette recherche contribueront à améliorer les prévisions de l'élévation du niveau de la mer à l'échelle mondiale et son impact sur la société.

Q. Quel est l'axe général de votre recherche ?

Jörg. Je suis à la tête du Cosmogenic Dating Group à Lamont. Mon programme de recherche porte sur la corrélation entre le changement climatique et le changement cryosphérique, des calottes glaciaires et des glaciers de montagne aux impacts du changement du niveau de la mer. Nous le faisons à l'échelle mondiale, étudier les variations climatiques et la réaction des glaciers, de l'Arctique aux Alpes, les Andes tropicales, l'Himalaya, Amérique du Sud, et l'Antarctique. Nous essayons de comprendre comment la glace a réagi aux changements de température dans le passé afin de pouvoir en calibrer la sensibilité et de mieux prédire ce qui va arriver dans le futur.

Gisèle. Je dirige le Noble Gas Lab à Lamont. Nous effectuons des mesures d'isotopes cosmogéniques et d'autres mesures pour reconstituer les changements passés du système climatique. En plus de répondre aux questions sur les rencontres et la glace, Je fais beaucoup de travail de reconstitution des conditions paléoclimatiques et environnementales du passé à l'aide d'archives qui peuvent nous renseigner sur le passé, comme les surfaces rocheuses exposées, sédiments marins, et des carottes de glace.

Q. Quel est le problème que vous essayez de résoudre avec votre financement Climate and Life ?

G. Ce dernier article sur la nature montre est que la calotte glaciaire du Groenland, dont la communauté scientifique pense qu'il s'agit d'un système stable - par rapport à la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental, par exemple - n'est pas vraiment stable. Les archives paléoclimatiques sur des échelles de temps plus longues du changement climatique depuis le dernier million d'années indiquent qu'il existe une menace réelle de fonte significative du Groenland.

J. La calotte glaciaire du Groenland a le potentiel de fondre plus rapidement que toute autre calotte glaciaire. Mais pour le moment, la calotte glaciaire du Groenland ne joue pas un rôle significatif dans les projections du niveau de la mer et cela doit être corrigé. C'est la mauvaise nouvelle. La bonne nouvelle est qu'avec la nouvelle boîte à outils que nous avons développée, nous pouvons répondre à des questions telles que :Quels sont les éléments les plus faibles de la calotte glaciaire du Groenland ? Quelles zones vont fondre en premier ? Où surveiller en premier ? Et vous pouvez également dire quel peut être le taux de changement. Ce travail est donc vraiment urgent et aussi très prometteur.

Q. Dites-m'en plus sur la nouvelle boîte à outils que vous appliquerez à ce problème.

J. Gisela et moi dirigeons deux des principaux laboratoires de géochimie à Lamont. Ensemble, nous sommes la seule installation au monde à pouvoir effectuer des mesures à haute sensibilité de sept nucléides cosmogéniques pertinents. Ce sont des isotopes produits par l'interaction des rayons cosmiques du ciel avec le noyau de certains atomes. Nous utilisons des techniques analytiques pour les mesurer en fonction du temps - c'est en fait juste une mesure du temps pendant lequel une surface est exposée à ciel ouvert.

Les nucléides cosmogéniques dans le substrat rocheux sous les calottes glaciaires peuvent nous renseigner sur les périodes sans glace, car seuls les rayons cosmiques frappant directement le substrat rocheux produisent ces nucléides. Notre nouvel outil combine plusieurs de ces nucléides de différentes demi-vies, ou idéalement un gaz noble stable avec un nucléide radioactif, pour reconstituer l'histoire des conditions sans glace sous la calotte glaciaire.

A partir de ces ensembles de données, nous pouvons apprendre, par exemple, quand, dans le passé, certaines zones du substratum rocheux n'étaient plus recouvertes de glace et exposées à l'air. Ainsi, nous pouvons maintenant savoir quand dans le passé il y a eu des périodes d'effondrement de la calotte glaciaire et des périodes d'existence de la calotte glaciaire, qui est l'une des questions clés auxquelles les scientifiques veulent répondre.

Nous avons cette carotte rare de substrat rocheux collectée sous le sommet de la calotte glaciaire du Groenland, que nous avons utilisé dans notre étude de 2016. Maintenant, avec ce nouveau financement Climat et Vie, nous allons mesurer deux nucléides cosmogéniques différents dans le même noyau. Nous effectuerons également des mesures à haute sensibilité de tous les nucléides d'intérêt sur deux nouveaux échantillons de carottes prélevés dans le sud-ouest du Groenland et le courant glaciaire du nord-est du Groenland.

Ce travail peut nous aider à suivre le type de retrait de la calotte glaciaire du Groenland. On pourra pointer du doigt les faiblesses de la calotte glaciaire, vous pouvez même parler d'un système d'alerte précoce. Si vous savez où est une faiblesse, vous pouvez le surveiller et voir quand la zone commence à s'effondrer. Vous pouvez également répondre à des questions telles que, par exemple, au Groenland, d'où viendra le premier pied de contribution au niveau de la mer de la calotte glaciaire ?

Q. Comment ce projet pourrait-il faire progresser la compréhension des défis posés par le changement climatique ?

G. Ce projet examine ce que nous pensons être l'un des principaux défis du changement climatique, et c'est la menace de l'élévation du niveau de la mer. Il y a en quelque sorte un consensus sur le fait qu'il s'agit de l'un des impacts les plus importants, et pas seulement parce qu'il pose tellement de risques pour les infrastructures et les villes qui ont des bâtiments le long de la côte. En réalité, c'est un défi pour tout le monde sur cette planète à cause de ces effets d'entraînement de l'élévation du niveau de la mer comme la migration forcée et la destruction des écosystèmes, habitudes, et aussi des régions entières où vivent les gens. Et dans un délai plus court que nous l'espérons, tout le monde ressentira les effets de l'élévation du niveau de la mer.

J. Ce que nous en retirerons scientifiquement, c'est presque certainement, on va augmenter les prévisions du niveau de la mer pour le Groenland et donc pour le globe, et par conséquent réduire une partie de l'incertitude associée aux prévisions actuelles. Ce que nous pouvons fournir grâce à ce projet est un meilleur cadre pour ce qu'est réellement le problème du niveau de la mer et quel sera le problème dans les 50 à 100 prochaines années.

Nous allons donc faire ce travail pour le Groenland, puis finalement, nous devons le faire pour toutes les calottes glaciaires du monde. La bonne nouvelle est que nous pouvons mettre en avant ces compréhensions vraiment solides de ces calottes glaciaires, à quel point ils étaient sensibles, et combien ils étaient dynamiques, et sont, à l'heure actuelle. Nous pouvons vraiment faire un saut quantique dans notre compréhension d'eux. C'est l'objectif pour les 10 prochaines années.

Les scientifiques ont foré près de deux milles à travers le sommet de la calotte glaciaire du Groenland (point blanc, la gauche), pour atteindre le substratum rocheux. Les isotopes trouvés dans la roche indiquent que ce site et la majeure partie du Groenland étaient presque libres de glace (à droite) au cours du passé géologique récent. (Illustration de Schaefer et al., 2016)

Q. Qu'est-ce que vous trouvez le plus excitant dans ce travail ?

J. En tant que scientifique, l'urgence et la nouveauté sont des plus excitantes. Nous avons une toute nouvelle archive à examiner qui garantit essentiellement que nous trouverons des informations vraiment importantes, quelle que soit cette information. Et nous avons développé ces outils : les clés pour ouvrir le coffre-fort. Cela ressemble à un archéologue trouvant une tombe et étant le premier à regarder à l'intérieur.

J'ai fait de la recherche fondamentale toute ma vie et c'est la première fois que c'est aussi directement lié aux conséquences, à la société. Il est important que des institutions et des cadres comme le Center for Climate and Life existent dès maintenant. Le changement climatique est donc évidemment un problème complètement interdisciplinaire et plus vous acquérez d'expérience en tant que scientifique, plus vous êtes intéressé à vous connecter au côté des solutions et le Centre nous aide à le faire.

G. Je suis d'accord. C'est de loin la chose la plus pertinente que j'aie jamais faite. Je pense que c'est vraiment important. Et il ouvre cette connectivité à tous ces problèmes qui sont au cœur du Centre pour le Climat et la Vie. Plus je comprends ces problèmes, plus je suis intéressé à travailler sur de telles questions et à faire passer le mot. Et contribuer le peu que je peux en tant que géochimiste à comprendre le changement climatique et peut-être même à trouver des solutions.

Q. Lorsqu'il s'agit de trouver des solutions au changement climatique, qu'est-ce qui te donne de l'espoir ?

G. Mon espoir est dans la jeune génération. Les gens qui sont au lycée ou au collège aujourd'hui ont le pouvoir de comprendre cela. Lorsque j'enseigne ou que je travaille avec des organisations comme le Climate Museum, par exemple, Je parle aux jeunes et ils me donnent des lueurs d'espoir. Et je pense que ces étudiants très brillants seront ceux qui comprendront ce problème et une fois qu'ils le feront, cela déclenchera tellement plus d'initiatives et mènera à des solutions.

J. Un autre point de vue à ce sujet :je dirais que les changements de glace sont les plus spectaculaires et les plus précieux sur le plan académique, et une sorte d'enfant d'affiche pour l'éducation au changement climatique. Et pendant que ces changements se produisent, nous éduquons la prochaine génération d'étudiants et de jeunes scientifiques. Ces personnes verront des changements à un degré époustouflant et cela contribuera à la motivation de cette prochaine génération à faire quelque chose.

Q. Avez-vous un livre préféré sur le changement climatique ?

G. J'aime beaucoup un livre de David Archer intitulé The Long Thaw. C'est un brillant éducateur et il écrit très bien sur la science du changement climatique.