Les preuves de quantités infimes de vie marine dans une ancienne calotte glaciaire de l'Antarctique aident à expliquer une énigme de longue date sur la raison pour laquelle les niveaux croissants de dioxyde de carbone (CO₂) ont stagné pendant des centaines d'années alors que la Terre se réchauffait depuis la dernière période glaciaire.

Notre étude montre qu'il y a eu une explosion de la productivité de la vie marine à la surface de l'océan Austral il y a des milliers d'années.

Et étonnamment, cette vie marine jouait autrefois un rôle régulateur du climat. D'où, cette découverte a de grandes implications pour les futures projections du changement climatique.

Marcher dans le passé

Nos recherches nous ont emmenés sur un vol de quatre heures du Chili à la mer de Weddell, à l'extrême sud de l'océan Atlantique, d'atterrir sur une piste de glace à une latitude glaciale de 79° sud.

La mer de Weddell est souvent obstruée par la glace de mer et présente un danger pour les navires depuis que les premiers explorateurs se sont aventurés vers le sud.

En 1914, l'explorateur anglo-irlandais Ernest Shackleton et ses hommes sont restés coincés ici pendant deux ans, 1, 000 kilomètres de la civilisation. Ils ont fait face à l'isolement, famine, températures glaciales, gangrène, icebergs errants et menace de cannibalisme.

Survivre ici est difficile, tout comme entreprendre la science.

Nous avons passé trois semaines dans les Patriot Hills à proximité, forer dans la glace pour prélever des échantillons.

Normalement, lorsque les scientifiques collectent des échantillons de glace, ils forent une carotte profonde verticalement à travers les couches annuelles de neige et de glace. Nous avons fait quelque chose de tout à fait différent :nous sommes allés à l'horizontale en forant une série de carottes plus courtes à travers le paysage glaciaire.

C'est parce que les Patriot Hills sont un endroit farouchement sauvage mitraillé par les cyclones de la mer de Weddell qui déversent de grosses chutes de neige, suivi de forts vents glacials (appelés vents catabatiques) se déversant du plateau polaire.

Comme les vents soufflent toute l'année, ils enlèvent la glace de surface dans un processus appelé sublimation. Plus ancien, de la glace plus profonde remonte à la surface. Cela signifie que marcher sur la glace bleue en direction de Patriot Hills, c'est comme voyager dans le temps.

La glace exposée révèle ce qui se passait lors de la transition de la dernière glaciation vers 20, il y a 000 ans dans notre monde actuel plus chaud, connu sous le nom d'Holocène.

Le renversement du froid antarctique

Alors que la Terre se réchauffait, les niveaux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère augmentaient rapidement d'environ 190 à 280 parties par million.

Mais la tendance au réchauffement n'était pas à sens unique.

À partir de 14 ans environ, il y a 600 ans, il y avait un 2, 000 ans de refroidissement dans l'hémisphère sud. Cette période est appelée l'inversion du froid antarctique, et c'est là que les niveaux de CO₂ ont stagné à environ 240 parties par million.

Pourquoi c'est arrivé était le puzzle, mais comprendre qu'il pourrait être crucial pour améliorer les projections du changement climatique d'aujourd'hui.

Trouver la vie dans la glace

Pendant trois semaines, nous avons lutté contre les vents et la neige pour constituer une collection détaillée d'échantillons de glace couvrant la fin de la dernière période glaciaire.

À notre surprise, cachées dans nos échantillons de glace se trouvaient des molécules organiques, des vestiges de la vie marine il y a des milliers d'années. Ils venaient des cyclones au large de la mer de Weddell, qui a balayé les molécules organiques de la surface de l'océan et les a déversées à terre pour être conservées dans la glace.

Glace antarctique, qui se forme à partir des chutes de neige, ne parle généralement que du climat aux scientifiques. Ce qui est excitant dans le fait de trouver des preuves de la vie dans la glace ancienne de l'Antarctique, c'est que, pour la première fois, on peut reconstituer ce qui se passait au large dans l'océan Austral au même moment, il y a des milliers d'années.

Nous avons trouvé une période inhabituelle, présentant des concentrations élevées et une gamme diversifiée de microplancton marin. Cette productivité accrue des océans a coïncidé avec le renversement du froid antarctique.

La fonte des glaces de mer en été soutient la vie marine

Notre modélisation climatique révèle que l'inversion du froid antarctique était une période de changement massif dans la quantité de glace de mer à travers l'océan Austral.

Alors que le monde sortait de la dernière période glaciaire, la chaleur estivale a détruit de grandes quantités de glace de mer qui s'étaient formées pendant l'hiver. Quand la banquise fond, il libère des nutriments précieux dans l'océan Austral, et alimenté l'explosion de la productivité marine que nous avons trouvée dans la glace sur le continent.

Cette vie marine a entraîné l'extraction de plus de dioxyde de carbone de l'atmosphère lors de la photosynthèse, similaire à la façon dont les plantes utilisent le dioxyde de carbone. Quand la vie marine meurt, elle tombe au sol, enfermant le carbone. La quantité de dioxyde de carbone absorbée dans l'océan était suffisamment importante pour être enregistrée dans le monde entier.

Ce que cela signifie pour le changement climatique aujourd'hui

Aujourd'hui, l'océan Austral absorbe environ 40 % de tout le carbone émis dans l'atmosphère par l'activité humaine, il est donc urgent de mieux comprendre les moteurs de cette partie importante du cycle du carbone.

La vie marine dans l'océan Austral joue toujours un rôle important dans la régulation de la quantité de dioxyde de carbone atmosphérique.

Mais alors que le monde se réchauffe avec le changement climatique, moins de glace de mer se formera dans les régions polaires. Ce puits de carbone naturel de la vie marine ne fera que s'affaiblir, augmenter encore les températures mondiales.

C'est un rappel opportun que si l'Antarctique peut sembler lointain, son impact sur notre futur climat est plus proche et plus connecté que nous ne le pensons.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.