Les périodes glaciaires ne sont pas si faciles à définir. Il peut sembler intuitif qu'une ère glaciaire représente une planète gelée, mais la vérité est souvent plus nuancée que cela. Une période glaciaire a des glaciations et des déglaciations constantes, avec des calottes glaciaires palpitant au rythme du changement climatique. Ces géants n'ont cessé de croître et de décroître, exercer, et en soulevant la pression du fond de l'océan.

Plusieurs études montrent également que la déglaciation la plus récente, L'holocène (il y a environ 21ka-15ka) de la mer de Barents a eu un impact énorme sur la libération de méthane dans l'eau. Une étude la plus récente en Géologie regarde encore plus loin dans le passé, il y a 125 000 ans, et contribue à la conclusion :la fonte des calottes glaciaires de l'Arctique entraîne la libération du puissant gaz à effet de serre méthane du fond de l'océan.

« Dans notre étude, nous étendons l'histoire géologique du rejet de méthane arctique passé à l'avant-dernier interglaciaire, la période dite émienne. Nous avons découvert que les similitudes entre les événements de la déglaciation holocène et éémien plaident en faveur d'un moteur commun pour la libération épisodique de méthane géologique :le retrait des calottes glaciaires. » déclare le chercheur Pierre-Antoine Dessandier, qui a mené cette étude en tant que boursier postdoctoral au Centre CAGE pour l'environnement et le climat des hydrates de gaz de l'Arctique à l'Université de l'Arctique de Norvège.

Voir des milliers d'années de libération de méthane dans de minuscules coquilles

L'étude est basée sur des mesures de différents isotopes trouvés dans des carottes de sédiments prélevées dans l'océan Arctique. Les isotopes sont des variations d'éléments chimiques, comme le carbone et l'oxygène, dans ce cas. Différents isotopes du même élément ont un poids différent et interagissent avec d'autres éléments chimiques dans l'environnement de manière spécifique. Cela signifie que la composition de certains isotopes est corrélée aux changements environnementaux, tels que la température ou la quantité de méthane dans la colonne d'eau ou dans les sédiments. Les isotopes sont absorbés et stockés dans les coquilles de minuscules organismes appelés foraminifères et sont ainsi archivés dans les sédiments pendant des milliers d'années à mesure que les minuscules créatures meurent. Aussi, si le méthane a été libéré pendant de plus longues périodes, les coquilles archivées obtiennent une prolifération de carbonate qui en soi peut également être testé pour les isotopes.

"L'enregistrement isotopique a montré qu'à mesure que la calotte glaciaire fondait et que la pression sur le fond marin diminuait pendant l'Eémien, le méthane a été libéré par jets violents, s'infiltre lentement, ou une combinaison des deux. Au moment où la glace a complètement disparu, quelques milliers d'années plus tard, les émissions de méthane s'étaient stabilisées." dit Dessandier.

D'où vient le méthane ?

Les réservoirs de méthane de l'Arctique sont constitués d'hydrates de gaz et de gaz libre. Les hydrates de gaz sont des solides, généralement du méthane, congelé dans une cage avec de l'eau, et extrêmement sensible aux changements de pression et de température dans l'océan. Ces réservoirs sont potentiellement assez grands pour augmenter les concentrations de méthane dans l'atmosphère s'ils sont libérés lors de la fonte des glaces et du pergélisol. Les Géologie L'étude renforce l'hypothèse selon laquelle la libération de ce gaz à effet de serre est fortement corrélée à la fonte des calottes glaciaires. C'est aussi un exemple du passé montrant ce que l'avenir peut nous réserver.

"L'accélération actuelle de la fonte des glaces du Groenland est un analogue de notre modèle. Nous pensons que la future libération de méthane par le dessous et à proximité de ces calottes glaciaires est probable." dit Dessandier

L'augmentation des émissions de méthane est un contributeur majeur à l'augmentation de la concentration de gaz à effet de serre dans l'atmosphère terrestre, et sont responsables jusqu'à un tiers du réchauffement planétaire à court terme. Au cours de 2019, environ 60% (360 millions de tonnes) du méthane libéré dans le monde provenait d'activités humaines, tandis que les sources naturelles ont contribué à environ 40% (230 millions de tonnes).

La quantité de méthane qui a finalement atteint l'atmosphère pendant les déglaciations de l'Eémien et de l'Holocène reste incertaine. Les communautés microbiennes qui vivent sur le fond marin et dans l'eau et utilisent du méthane pour survivre font partie du problème de quantification.

Mais ces deux déglaciations passées se sont déroulées sur des milliers d'années, tandis que le recul actuel des calottes glaciaires est d'une rapidité sans précédent selon les archives géologiques.

"Les projections du changement climatique futur devraient certainement inclure la libération de méthane à la suite de la diminution des calottes glaciaires. Le passé peut être utilisé pour mieux informer l'avenir."