Une vue de l'île Saint-Matthieu dans la mer de Béring. L'analyse isotopique d'un échantillon de tourbe de l'île a permis aux chercheurs de déterminer l'étendue de la glace de mer dans la région au cours des 5 dernières années, 500 ans. Crédit :NOAA
Grâce à l'analyse de la végétation d'une île de la mer de Béring, les chercheurs ont déterminé que l'étendue de la banquise dans la région est plus faible qu'elle ne l'a été depuis des milliers d'années.
Un article récemment publié dans la revue Avancées scientifiques décrit comment une carotte de tourbe de l'île St. Matthew offre un retour dans le temps. En analysant la composition chimique du noyau, qui comprend des restes de plantes de 5, Il y a 500 ans à nos jours, les scientifiques peuvent estimer comment la glace de mer dans la région a changé au cours de cette période.
"C'est une petite île au milieu de la mer de Béring, et il a essentiellement enregistré ce qui se passe dans l'océan et l'atmosphère qui l'entoure, " a déclaré l'auteur principal Miriam Jones, un géologue de recherche avec le U.S. Geological Survey. Jones a travaillé en tant que chercheur universitaire à l'Université d'Alaska Fairbanks lorsque le projet a commencé en 2012.
L'ancien record de glace de mer se présente sous la forme de changements dans les quantités relatives de deux isotopes de l'élément oxygène :l'oxygène-16 et l'oxygène-18. Le rapport de ces deux isotopes change en fonction des modèles de l'atmosphère et de l'océan, reflétant les différentes signatures des précipitations dans le monde. Plus d'oxygène-18 entraîne une précipitation isotopiquement "plus lourde", plus d'oxygène-16 rend les précipitations "plus légères".
En analysant les données d'un modèle qui suit les mouvements atmosphériques à l'aide de la signature isotopique des précipitations, les auteurs ont découvert que les précipitations plus abondantes provenaient du Pacifique Nord, tandis que des précipitations plus légères provenaient de l'Arctique.
Un rapport « lourd » signale un modèle saisonnier qui fait diminuer la quantité de glace de mer. Un ratio "léger" indique une saison avec plus de glace de mer. Cette connexion a été confirmée grâce aux données satellitaires sur la banquise collectées depuis 1979, et dans une moindre mesure, par la présence de certains micro-organismes dans les carottes précédentes.
L'installation d'isotopes stables de l'Alaska de l'UAF a analysé les rapports isotopiques dans les couches de tourbe, fournissant un horodatage pour les conditions de glace qui ont existé au cours des millénaires.
Après avoir examiné l'histoire isotopique, les chercheurs ont déterminé que les conditions de glace modernes sont à des niveaux remarquablement bas.
"Ce que nous avons vu le plus récemment est sans précédent dans les 5 derniers, 500 ans, " a déclaré Matthew Wooller, directeur de l'Alaska Stable Isotope Facility et contributeur à l'article. "Nous n'avons rien vu de tel en termes de glace de mer dans la mer de Béring."
Jones a déclaré que les résultats à long terme affirmaient également que les réductions de la glace de la mer de Béring étaient dues à des températures plus élevées que récemment associées au réchauffement climatique. Courants atmosphériques et océaniques, qui sont également affectées par le changement climatique, jouent un rôle plus important en présence de glace de mer.
"Il se passe bien plus que le simple réchauffement des températures, " a déclaré Jones. "Nous assistons à un changement dans les schémas de circulation à la fois dans l'océan et dans l'atmosphère."