Si les sociétés humaines ne réduisent pas fortement les émissions de gaz à effet de serre, Le taux de perte de glace au Groenland au cours de ce siècle est susceptible de dépasser largement celui de n'importe quel siècle au cours des 12 derniers, 000 ans, conclut une nouvelle étude.

La recherche sera publiée le 30 septembre dans la revue La nature . L'étude utilise la modélisation de la calotte glaciaire pour comprendre le passé, présent et futur de la calotte glaciaire du Groenland. Les scientifiques ont utilisé du neuf, des reconstitutions détaillées du climat ancien pour piloter le modèle, et validé le modèle par rapport à des mesures réelles de la taille contemporaine et ancienne de la calotte glaciaire.

Les résultats placent le déclin moderne de la calotte glaciaire dans un contexte historique, soulignant à quel point les pertes prévues pour le 21e siècle pourraient être extrêmes et inhabituelles, disent les chercheurs.

"Essentiellement, nous avons tellement modifié notre planète que les taux de fonte des calottes glaciaires au cours de ce siècle sont sur le point d'être supérieurs à tout ce que nous avons vu dans le cadre de la variabilité naturelle de la calotte glaciaire au cours des 12 derniers, 000 ans. Nous allons le faire sauter si nous ne réduisons pas considérablement les émissions de gaz à effet de serre, " dit Jason Briner, Doctorat., professeur de géologie à l'Université du Buffalo College of Arts and Sciences. Briner a dirigé l'étude collaborative, coordonner le travail de scientifiques de plusieurs disciplines et institutions.

"Si le monde se met à un régime énergétique massif, conformément à un scénario que le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat appelle RCP2.6, notre modèle prédit que le taux de perte de masse de la calotte glaciaire du Groenland au cours de ce siècle ne sera que légèrement supérieur à tout ce qui a été enregistré au cours des 12 derniers, 000 ans, " Briner ajoute. " Mais, plus inquiétant, est que dans un scénario RCP8.5 à fortes émissions - celui que suit actuellement la calotte glaciaire du Groenland - le taux de perte de masse pourrait être environ quatre fois les valeurs les plus élevées observées dans le cadre de la variabilité naturelle du climat au cours des 12 dernières, 000 ans."

Lui et ses collègues disent que les résultats réitèrent la nécessité pour les pays du monde entier de prendre des mesures dès maintenant pour réduire les émissions, ralentir le déclin des calottes glaciaires, et atténuer l'élévation du niveau de la mer. La recherche a été largement financée par la National Science Foundation des États-Unis.

Combiner la modélisation de la calotte glaciaire avec le travail sur le terrain, observations de la vie réelle

L'étude a réuni des modélisateurs du climat, scientifiques des carottes de glace, experts en télédétection et chercheurs en paléoclimat à l'UB, Le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, l'Université de Washington (UW), Observatoire terrestre de Lamont-Doherty (LDEO) de l'Université Columbia, l'Université de Californie, Irvine (UCI) et d'autres institutions.

Cette équipe multidisciplinaire a utilisé un modèle de calotte glaciaire de pointe pour simuler les changements dans le secteur sud-ouest de la calotte glaciaire du Groenland, à partir du début de l'époque Holocène environ 12, il y a 000 ans et s'étendant sur 80 ans jusqu'en 2100.

Les scientifiques ont testé la précision du modèle en comparant les résultats des simulations du modèle aux preuves historiques. Les résultats modélisés correspondent bien aux données liées aux mesures réelles de la calotte glaciaire effectuées par les satellites et les relevés aériens au cours des dernières décennies, et avec des travaux sur le terrain identifiant les anciennes limites de la calotte glaciaire.

Bien que le projet se soit concentré sur le sud-ouest du Groenland, la recherche montre que les changements dans les taux de perte de glace ont tendance à correspondre étroitement aux changements sur l'ensemble de la calotte glaciaire.

"Nous nous sommes appuyés sur le même modèle de calotte glaciaire pour simuler le passé, le présent et le futur, " dit la co-auteur Jessica Badgeley, un doctorat étudiant au département des sciences de la Terre et de l'espace de l'UW. "Ainsi, nos comparaisons du changement de masse de la calotte glaciaire au cours de ces périodes sont cohérentes en interne, ce qui permet une comparaison solide entre les changements passés et prévus de la calotte glaciaire."

« Nous avons considérablement amélioré notre compréhension de l'anormalité des futurs changements au Groenland, " dit le co-auteur Joshua Cuzzone, Doctorat., un assistant scientifique du projet à l'UCI qui a terminé une grande partie de son travail sur l'étude en tant que chercheur postdoctoral au JPL et à l'UCI. « Ce travail représente un énorme succès pour la science multidisciplinaire et la collaboration, et représente un cadre pour de futurs travaux multidisciplinaires réussis."

Cuzzone et d'autres chercheurs de l'UCI et du JPL ont dirigé la modélisation de la calotte glaciaire, tirer parti du travail des collègues de l'UW, qui a utilisé les données de carottes de glace pour créer des cartes des températures et des précipitations dans la région d'étude qui ont été utilisées pour piloter les simulations du modèle de calotte glaciaire jusqu'à l'année 1850. Les données climatiques précédemment publiées ont été utilisées pour piloter les simulations après cette date.

Les scientifiques de l'UB et du LDEO se sont associés sur des travaux de terrain qui ont permis de valider le modèle en identifiant les limites de la calotte glaciaire dans le sud-ouest du Groenland il y a des milliers d'années.

"Nous avons construit une histoire géologique extrêmement détaillée de la façon dont la marge de la calotte glaciaire du sud-ouest du Groenland s'est déplacée dans le temps en mesurant le béryllium-10 dans des rochers qui reposent sur des moraines, " dit le co-auteur Nicolás Young, Doctorat., enseignant-chercheur associé au LDEO. "Les moraines sont de gros tas de débris que vous pouvez trouver dans le paysage qui marquent l'ancien bord d'une calotte glaciaire ou d'un glacier. Une mesure de béryllium-10 vous indique depuis combien de temps ce rocher et cette moraine sont restés là, et vous indique donc quand la calotte glaciaire était à cet endroit précis et a déposé ce rocher.

"Étonnamment, le modèle a très bien reproduit la reconstruction géologique. Cela nous a donné l'assurance que le modèle de calotte glaciaire fonctionnait bien et nous donnait des résultats significatifs. Vous pouvez modéliser tout ce que vous voulez et votre modèle crachera toujours une réponse, mais nous avons besoin d'un moyen de déterminer si le modèle fait du bon travail."

Une chronologie continue des changements de la calotte glaciaire du Groenland

L'étude apporte une contribution importante en créant une chronologie du passé, présent et futur de la calotte glaciaire du Groenland, dit Briner. Les résultats donnent à réfléchir.

« Nous avons de longs délais de changement de température, passé au présent au futur, qui montrent l'influence des gaz à effet de serre sur la température de la Terre, " Briner dit. " Et maintenant, pour la première fois, nous avons une longue chronologie des impacts de cette température - sous la forme de la fonte de la calotte glaciaire du Groenland - du passé au présent et au futur. Et ce que cela montre est révélateur."

"Ce n'est un secret pour personne que la calotte glaciaire du Groenland est en mauvais état et perd de la glace à un rythme croissant, " dit Young. " Mais si quelqu'un veut faire des trous là-dedans, ils pourraient simplement demander, « comment savez-vous que cela ne fait pas seulement partie de la variabilité naturelle de la calotte glaciaire ? » Bien, ce que notre étude suggère, c'est que le taux de perte de glace pour ce siècle dépassera le taux de perte de glace pour n'importe quel siècle au cours des 12 derniers, 000 ans. Je pense que c'est la première fois que la santé actuelle de la calotte glaciaire du Groenland est solidement placée dans un contexte à long terme."

Malgré ces résultats décevants, un point essentiel à retenir des projections futures du modèle est qu'il est toujours possible pour les personnes et les pays du monde entier de faire une différence importante en réduisant les émissions, dit Briner. Les modèles des scénarios RCP2.6 et RCP8.5 donnent des résultats très différents, avec des scénarios à fortes émissions produisant des déclins massifs de la santé de la calotte glaciaire, et une élévation importante du niveau de la mer.

"Nos découvertes sont encore un autre signal d'alarme, surtout pour des pays comme les États-Unis, " Briner dit. "Les Américains utilisent plus d'énergie par personne que toute autre nation dans le monde. Notre nation a produit plus de CO 2 qui réside dans l'atmosphère aujourd'hui que dans tout autre pays. Les Américains doivent suivre un régime énergétique. Les Américains les plus riches, qui ont l'empreinte énergétique la plus élevée, peut se permettre de modifier son mode de vie, voler moins, installer des panneaux solaires et conduire un véhicule économe en énergie.

"Cette étude montre que la perte de glace future sera probablement plus importante que tout ce que la calotte glaciaire a connu pendant l'Holocène, à moins que nous ne suivions un scénario à faibles émissions de carbone à l'avenir, ", dit Badgeley.