Les recherches sur le terrain sur les moraines glaciaires des monts Rwenzori confirment comment les tropiques se sont transformés lors de l'un des événements de changement climatique les plus extrêmes de la Terre et peuvent aider les prévisions actuelles de notre propre avenir climatique. Crédit :Margaret Jackson
Les glaciers tropicaux d'Afrique et d'Amérique du Sud ont commencé leur recul simultanément à la fin de la dernière période glaciaire vers 20, il y a 000 ans, selon une étude de Dartmouth.
La découverte de la synchronie dans le retrait de la glace à travers les tropiques mondiaux clarifie la façon dont les basses latitudes se sont transformées lors de l'un des événements de changement climatique les plus extrêmes de la Terre et peut aider les prévisions actuelles de notre propre avenir climatique.
L'étude, Publié dans Avancées scientifiques , soutient le consensus scientifique écrasant sur le rôle du dioxyde de carbone dans le changement climatique mondial, mais ajoute des niveaux supplémentaires de complexité à la compréhension du système climatique de la Terre et à la fin rapide des périodes glaciaires. Le résultat ajoute également à la compréhension du séquençage du recul glaciaire entre les tropiques et les régions polaires à l'époque
"Le dioxyde de carbone est ce qui a fait sortir la Terre de la dernière période glaciaire, " a déclaré Meredith Kelly, professeur agrégé au Département des sciences de la Terre à Dartmouth, et chercheur principal sur l'étude. "Mais il y a aussi des processus qui ont commencé avant l'augmentation du dioxyde de carbone qui sont importants pour l'histoire globale de la fin de la période, et c'est ce que nous voulions comprendre."
Selon l'étude de Dartmouth, les glaciers d'Afrique tropicale et d'Amérique du Sud ont atteint leur étendue maximale vers 29, 000-21, il y a 000 ans et a ensuite commencé à fondre. Ce recul est antérieur à la hausse significative du dioxyde de carbone atmosphérique enregistrée vers 18, il y a 200 ans.
Les résultats démontrent une tendance à l'augmentation des températures tropicales à travers la planète et suggèrent que le réchauffement peut avoir été causé par une réduction des différences de température entre les régions polaires de la Terre et les tropiques.
À la fin de la dernière période glaciaire dans l'Arctique, de petits changements dans l'orbite de la Terre ont entraîné plus de rayonnement solaire et des températures plus chaudes, et a provoqué un recul des calottes glaciaires du nord. En Antarctique, le changement de l'angle de la planète par rapport au soleil a créé des étés plus longs. La réduction du gradient de température entre les pôles et les tropiques a ralenti le mouvement de la chaleur des basses latitudes vers les extrêmes nord et sud, réchauffant les tropiques et entraînant une perte plus rapide des glaciers dans la région.
Une fois que les changements dans les modèles de circulation océanique et atmosphérique et la recrudescence du dioxyde de carbone ont pris le dessus, la planète a été laissée dans une spirale de réchauffement écrasante qui a fait fondre les calottes glaciaires près des pôles et a pratiquement éliminé les glaciers sous les tropiques.
« Quelques milliers d'années seulement pourraient faire toute la différence dans notre compréhension des événements climatiques passés et présents, " a déclaré Margaret Jackson, qui a été l'auteur principal de l'étude alors qu'il était titulaire d'un doctorat. étudiant à Dartmouth. "Cette étude montre que les glaciers réagissaient au réchauffement avant même que l'augmentation déglaciaire du dioxyde de carbone ne pousse la planète au bord du gouffre pour mettre fin à la dernière période glaciaire."
Un fort gradient de température (ci-dessus) a fourni de l'air chaud des tropiques aux pôles au cours de la dernière période glaciaire. Lorsque le réchauffement aux pôles a créé un gradient de température plus faible (ci-dessous), moins d'air chaud a été transporté des tropiques, provoquant un réchauffement accéléré de la région. Crédit :Margaret Jackson
En plus d'une simultanée, réchauffement pantropical, la découverte supplémentaire de l'étude selon laquelle les glaciers tropicaux ont atteint leur étendue maximale en même temps que les glaciers à des latitudes plus élevées confirme une synchronisation mondiale du refroidissement au cours de la dernière période glaciaire.
La recherche sur le terrain pour l'étude a été menée sur des moraines glaciaires dans les montagnes équatoriales du Rwenzori situées à la frontière entre l'Ouganda et la République démocratique du Congo. glaciers de montagne, en particulier ceux situés à haute altitude dans les régions tropicales, sont sensibles aux changements de température. L'étude a utilisé les étendues passées des glaciers tropicaux pour déduire les changements passés des températures tropicales.
Les chercheurs ont déterminé le moment de l'avancée et du recul des glaciers tropicaux en analysant le béryllium-10, isotope radioactif produit dans le quartz. Étant donné que le béryllium-10 n'est fabriqué que lorsqu'une surface rocheuse est exposée à l'atmosphère, sa concentration indique le temps écoulé depuis le dépôt d'une moraine glaciaire.
Des recherches antérieures utilisant la datation au béryllium-10 ont indiqué que certains glaciers tropicaux ont atteint leur étendue maximale au plus fort de la dernière période glaciaire. Mais ces découvertes étaient limitées à l'Amérique du Sud. L'étude de Dartmouth a recalculé les données précédemment déterminées provenant de sites à travers l'Amérique du Sud tropicale et a étendu les résultats à l'Afrique de l'Est tropicale pour démontrer que la perte de glacier au cours de cette période était un phénomène pantropical.
"Nous savions grâce à des travaux antérieurs que les glaciers tropicaux d'Amérique du Sud avaient peut-être reculé tôt, mais nous ne savions pas à quel point le phénomène était répandu. Les monts Rwenzori se sont avérés être le laboratoire extérieur parfait pour confirmer le calendrier pantropical du changement climatique passé, " dit Jackson.
Alors que les données de carottes de glace des tropiques sont à la disposition des chercheurs, l'interprétation des informations sur le climat passé provenant d'eux peut être complexe. Comme les tropiques sont loin du refroidissement direct des calottes glaciaires des hautes latitudes, la région peut être utilisée pour mieux comprendre les températures mondiales au cours de la dernière période glaciaire et aider à fournir des indices sur la façon dont la température de la Terre a changé au fil du temps.
L'étude aide également les chercheurs à comprendre comment les gradients de température, gaz à effet de serre, la circulation atmosphérique et la circulation océanique travaillent ensemble pour faire « basculer » la planète entre les périodes froides et chaudes.
"La planète d'aujourd'hui entre dans un nouveau mode climatique sans précédent au cours des derniers millions d'années, " a déclaré Kelly. " Les modèles d'événements de changement passés peuvent nous aider à prédire l'avenir, et notre compréhension plus complète des tropiques est une pièce importante du puzzle."
Les recherches existantes sur les glaciers tropicaux au cours de la dernière période glaciaire se limitent à l'Afrique et à l'Amérique du Sud. Les travaux futurs visent à déterminer si des sites dans d'autres régions peuvent contribuer à la compréhension du changement climatique mondial.
