Une nouvelle revue du cycle du silicium dans les environnements glaciaires, dirigé par des scientifiques de l'Université de Bristol, souligne l'importance potentielle des glaciers dans l'exportation de silicium vers les écosystèmes en aval.

Cette, disent les chercheurs, pourrait avoir des implications pour la productivité primaire marine et avoir un impact sur le cycle du carbone sur les échelles de temps des périodes glaciaires.

En effet, la silice est nécessaire aux producteurs primaires, comme les diatomées (une forme d'algues qui représentent jusqu'à 35 pour cent de toute la productivité primaire marine), et ces producteurs primaires éliminent des quantités importantes de dioxyde de carbone de l'atmosphère, le transportant vers les profondeurs de l'océan.

L'auteur principal Jade Hatton de l'École des sciences de la Terre de l'Université de Bristol, a déclaré :« Il est important que nous comprenions le rôle que jouent les glaciers dans le cycle du silicium et nous avons examiné les travaux publiés précédemment sur l'altération sous-glaciaire et les flux de nutriments pour rassembler cette revue, en se concentrant sur l'empreinte chimique du silicium exporté de ces environnements."

L'équipe, dont les résultats ont été publiés cette semaine dans la revue Actes de la Société royale A , examiné certaines des « grandes questions » entourant actuellement les glaciers et l'exportation de silicium, y compris les différences dans l'empreinte chimique du silicium entre les rivières glaciaires et non glaciaires, et si les processus d'altération se produisant sous les glaciers sont à l'origine de ces différences.

En combinant de nouvelles mesures des eaux de fonte de plus de 20 glaciers en Islande, Alaska, Groenland et Norvège avec des données existantes, l'article montre que l'empreinte chimique du silicium exporté des glaciers est distincte de celle du silicium dans les rivières non glaciaires.

Cette signature chimique (la composition isotopique du silicium) aide à comprendre la nature des processus d'altération qui se produisent sous les glaciers.

Jade Hatton a ajouté :« Les données d'une telle gamme de glaciers représentent un effort important en termes de travail sur le terrain et représentent une amélioration considérable de notre connaissance de la signature isotopique du silicium des glaciers.

"Nous suggérons que la composition isotopique distincte du silicium dans les eaux glaciaires est due aux taux d'érosion physique élevés sous les glaciers.

"Cela a des implications sur la façon dont nous comprenons les processus d'altération sous-glaciaire et l'exportation de nutriments des environnements glaciaires."

Ces nouvelles données sont présentées parallèlement à des travaux précédemment menés en Islande et au Groenland pour fournir des preuves plus solides que la relation entre les eaux de fonte glaciaire et une signature isotopique distincte du silicium tient.

Les chercheurs espèrent que cet ensemble de données plus large aidera à éclairer des modèles informatiques plus complexes à l'avenir, en s'appuyant sur nos précédents travaux de modélisation qui ont démontré l'importance de la silice glaciaire aux échelles de temps glaciaires-interglaciaires.

L'article propose également une discussion sur les complexités des environnements glaciaires et met en évidence certaines des questions importantes qui sont encore incertaines, y compris l'importance de la silice particulaire lors de l'examen du flux global d'exportation des environnements glaciaires.

Jade Hatton a déclaré:"Très peu de travaux ont été réalisés pour comprendre la formation de cette silice" amorphe " sous les glaciers. Nous suggérons que la forte érosion physique au sein de ces systèmes est extrêmement importante, cependant, encouragez les travaux futurs à restreindre davantage cela.

"Un autre domaine très débattu actuellement est le rôle des fjords dans le recyclage des nutriments, entraînant des incertitudes dans les flux de nutriments glaciaires atteignant l'océan ouvert. Le financement de l'ERC (ICY-LAB) et de la Royal Society nous permet de poursuivre les recherches dans ce domaine, avec des projets prenant en compte le cycle biogéochimique dans les fjords groenlandais.

"Nous sommes impatients de pouvoir faire la lumière sur ces incertitudes en utilisant une gamme d'analyses issues de travaux de terrain dans ces environnements de fjord."