Une nouvelle étude a mis en évidence le rôle crucial que la glace de mer à travers l'océan Austral a joué dans le contrôle des niveaux de dioxyde de carbone atmosphérique pendant les périodes de changement climatique passé, et pourrait fournir une ressource essentielle pour le développement de futurs modèles de changement climatique.

Pour l'étude une équipe internationale de chercheurs, dirigé par l'Université de Keele et comprenant des experts de l'Université d'Exeter, a démontré que la croissance saisonnière et la destruction de la glace de mer dans un monde en réchauffement augmente la quantité de vie marine présente dans la mer autour de l'Antarctique, qui attire le carbone de l'atmosphère et le stocke dans les profondeurs de l'océan.

Ayant capturé la moitié de tout le carbone d'origine humaine qui est entré dans l'océan à ce jour, l'océan Austral autour de l'Antarctique est crucial pour réguler les niveaux de dioxyde de carbone résultant de l'activité humaine, il est donc crucial de comprendre les processus qui déterminent son efficacité en tant que puits de carbone dans le temps pour réduire l'incertitude des futurs modèles de changement climatique.

Pour mieux comprendre ce processus, les chercheurs ont étudié des données relatives à une période où le CO atmosphérique 2 les niveaux ont changé rapidement.

Cela s'est produit après la dernière période glaciaire, vers 18 ans, il y a 000 ans, lorsque le monde est passé naturellement au monde interglaciaire chaud dans lequel nous vivons aujourd'hui.

Au cours de cette période, CO 2 est passé rapidement d'environ 190 parties par million (ppm) à 280 ppm sur environ 7, 000 ans, mais une période en particulier se démarque; un 1, période de 900 ans où le CO 2 les niveaux ont plafonné à un niveau presque constant de 240 ppm.

La cause de ce plateau, qui s'est produit vers 14, il y a 600 ans, est inconnu, mais comprendre ce qui s'est passé pendant cette période pourrait être crucial pour améliorer les projections du changement climatique.

Professeur John Love, du département des biosciences d'Exeter et co-auteur de l'étude a déclaré :« Mon groupe de recherche et moi sommes très enthousiastes à l'idée de faire partie de cette importante enquête. Nous avons développé de nouvelles techniques en biologie cellulaire pour trouver, collecter et analyser les particules et les cellules rares et très minuscules qui avaient été gelées dans la glace pendant des millénaires.

"Comme des mouches dans l'ambre, ces fragments infimes nous donnent une fenêtre unique sur les événements passés, permettant à nos collègues sur Terre, Les sciences de l'atmosphère et de l'océan pour développer une meilleure compréhension du changement climatique puis, et maintenant."

Auteur principal, le professeur Chris Fogwill, Le directeur de l'Institute for Sustainable Futures de l'Université de Keele a déclaré :« La cause de ce long plateau du CO atmosphérique mondial 2 les niveaux peuvent être fondamentaux pour comprendre le potentiel de l'océan Austral à modérer le CO atmosphérique 2 ."

Pour résoudre cette question, les chercheurs se sont rendus dans la zone de glace bleue de Patriot Hills en Antarctique pour développer de nouveaux enregistrements de preuves de la vie marine qui sont capturés dans des carottes de glace, avec le soutien de l'Antarctique Logistique et Expéditions (ALE).

Les zones de glace bleue sont le laboratoire parfait pour les scientifiques de l'Antarctique en raison de leur topographie unique. Créé par féroce, vents catabatiques à haute densité, la couche supérieure de neige est effectivement érodée, exposer la glace ci-dessous. Par conséquent, la glace remonte à la surface, donnant accès à la glace ancienne ci-dessous.

Professeur Chris Turney, un chercheur invité à l'Institut des arts libéraux et des sciences de Keele de l'UNSW Sydney a déclaré :« Au lieu de forer des kilomètres dans la glace, nous pouvons simplement traverser une zone de glace bleue et voyager dans le temps.

« Cela offre la possibilité d'échantillonner de grandes quantités de glace pour étudier en détail les changements environnementaux passés. Les biomarqueurs organiques et l'ADN de l'océan Austral sont soufflés sur l'Antarctique et conservés dans la glace, fournissant un record unique dans une région où nous avons peu d'observations scientifiques."

Using this approach the team discovered that there was a marked increase in the number and diversity of marine organisms present across the 1, 900 year period when the CO 2 plateaued, an observation which had never been recorded before.

This provides the first recorded evidence of increased biological productivity and suggests that processes in the high latitude Southern Ocean may have caused the CO 2 plateau. Cependant, the driver of this marked change remained unknown, and the researchers used climate modeling to better understand the changes in the Southern Ocean to understand the potential cause.

This modeling revealed that the plateau period coincided with the greatest seasonal changes in sea ice during a pronounced cold phase across the Southern Ocean known as the Antarctic Cold Reversal. Au cours de cette période, sea ice grew extensively across the Southern Ocean, but as the world was warming rapidly, each year the sea ice would be rapidly destroyed during the summer.

The researchers will now use these findings to underpin the development of future climate change models. The inclusion of sea ice processes that control climate-carbon feedbacks in a new generation of models will be crucial for reducing uncertainties surrounding climate projections and will help society adapt to future warming.

L'étude est publiée dans Géosciences de la nature .