La dynamique des calottes glaciaires du passé a probablement causé des mouvements de failles dans la croûte terrestre, entraînant un rejet de méthane dans les fonds marins à ~1200 m de profondeur d'eau au large du Svalbard, un archipel de l'Arctique norvégien.

"Nos résultats montrent des tendances similaires au cours des deux dernières périodes glaciaires, à partir de 160, il y a 000 ans jusqu'à aujourd'hui. Les nouvelles données suggèrent un lien entre l'évolution des volumes de glace continentale et les émissions de méthane en eaux profondes dans l'Arctique, " dit Tobias Himmler, chercheur à la Commission géologique de Norvège (NGU) et auteur principal de l'étude.

Des échantillons de fonds marins et sous-marins révèlent le passé

Des chercheurs de NGU et du Center for Arctic Gas Hydrate, Environnement et climat (CAGE) à l'UiT L'Université arctique de Norvège à Tromsø; participé à deux expéditions de recherche liées à ce projet à l'été 2016.

Lors de la première expédition à bord du navire de recherche G.O. Sars, des échantillons ont été prélevés sur les fonds marins de la crête de Vestnesa au large de l'ouest du Svalbard à environ 1 200 mètres de profondeur d'eau à l'aide du véhicule télécommandé (ROV) Æegir 6000.

Une deuxième expédition au même endroit a eu lieu quelques semaines plus tard à bord du navire de recherche Maria S. Merian, apportant avec elle la plate-forme de forage en haute mer MARUM-MeBo70. Cette fois, les chercheurs ont pu obtenir plusieurs carottes de sédiments de plus de 10 m de long pour une étude plus approfondie.

Les carbonates de suintement ont été collectés des fonds marins à l'aide du ROV, tandis que d'autres ont également été trouvés dans les échantillons de carottes MeBo prélevés sous le fond marin.

Les carbonates de suintement résultaient de la cimentation des sédiments qui s'est produite lorsque le méthane a migré des profondeurs inférieures et s'est oxydé par des microbes consommant du méthane près du fond marin.

"Les carbonates de suintement servent d'archives géologiques des émissions passées de méthane des fonds marins, " dit Himmler.

Plusieurs épisodes d'émission de méthane révélés

Après avoir mesuré les quantités d'isotopes radioactifs uranium et thorium trouvés dans les carbonates de suintement, les scientifiques du British Geological Survey ont pu calculer l'âge des morceaux de carbonate. Ces données révèlent trois 10, 000- à 20, épisodes d'émission de méthane d'une durée de 000 ans au cours des 160 derniers, 000 ans. Le méthane a été libéré lorsque d'épaisses calottes glaciaires se sont déplacées pour couvrir le Svalbard et la région de la mer de Barents, et plus tard après que la glace ait diminué.

"Pendant la croissance de la calotte glaciaire, le poids supplémentaire de la glace presse la croûte terrestre vers le bas. Suite à la fonte des glaces, la croûte remonte. Nos données indiquent que le méthane au large de l'ouest du Svalbard émanait du fond marin principalement lorsque les mouvements de la calotte glaciaire ont activé des failles. Combien de méthane a été émis, cependant, on ne sait pas, " explique Himmler.

Des recherches antérieures ont montré que les émissions de méthane se sont produites de manière constante depuis la dernière période glaciaire, commençant vers 23, il y a 000 ans. Les scientifiques de NGU et de CAGE ont maintenant réussi à -littéralement- forer plus loin dans le temps à l'aide de la plate-forme de forage de fond marin MeBo70 de MARUM. Les échantillons de carbonate de suintement forés révèlent qu'il y a eu au moins deux épisodes d'émission de méthane plus anciens dans le passé, entre environ 160, 000 à 133, 000 ans et 50, 000 à 40, il y a 000 ans.

« La dynamique de la calotte glaciaire est un nouveau facteur lorsque l'on considère les moteurs naturels du rejet de méthane en haute mer dans l'Arctique, " dit Tobias Himmler.

Le projet de recherche "Norwegian margin fluid systems and methane-derived carbonate crusts" (NORCRUST) est financé par le Norwegian Research Council à travers le programme Petromaks2. NORCRUST est dirigé par NGU en collaboration avec CAGE, le MARUM-Center for Marine Environmental Science, et le British Geological Survey.