La couverture de glace de mer dans l'hémisphère sud est extrêmement variable, de l'été à l'hiver et de millénaire en millénaire, selon une étude menée par l'Université du Maine. Globalement, la glace de mer est à la hausse depuis environ 10, 000 ans, mais avec quelques exceptions à cette tendance.

Dominique Winski, professeur assistant de recherche à l'Institut du changement climatique de l'UMaine, a dirigé un projet qui a permis de découvrir de nouvelles informations sur des millénaires de variabilité de la glace de mer, en particulier au fil des saisons, dans l'hémisphère sud en examinant la chimie d'un 54, Carotte de glace du pôle Sud vieille de 000 ans.

L'océan Austral connaît la plus grande différence saisonnière dans la couverture de glace de mer dans le monde, avec l'Antarctique entouré de 18,5 millions de kilomètres carrés de glace de mer en hiver et de seulement 3,1 millions de kilomètres carrés en été. Selon les chercheurs, cette disparité saisonnière dans la glace de mer a une influence significative sur le climat régional et mondial, pourtant, pendant des années, les scientifiques savaient relativement peu de choses sur l'étendue de la variation de la glace de mer dans l'hémisphère sud avant 1979.

Lorsqu'une équipe de scientifiques a récemment récupéré la carotte de glace la plus profonde et la plus ancienne du pôle Sud et l'a analysée, Winski a vu l'occasion d'en apprendre davantage sur les changements saisonniers et globaux de la glace de mer dans l'hémisphère sud tout au long de l'Holocène, les 11 derniers 400 ans. Le professeur adjoint de recherche de l'ICC et ses collègues ont décidé d'examiner la chimie de la carotte de glace, en particulier ses concentrations en sel marin, pour en savoir plus sur la variabilité de la glace de mer dans la région.

Karl Kreutz, un professeur de sciences de la Terre et du climat à l'UMaine, et des chercheurs du Dartmouth College, Université d'État du Dakota du Sud, l'Université de Washington et l'Université du Colorado Boulder ont participé au projet. Lettres de recherche géophysique a publié le document détaillant leurs conclusions.

L'équipe a capitalisé sur les variations saisonnières massives du climat de l'océan Austral afin de créer un record de glace de mer montrant une variabilité estivale et hivernale distincte. Ils ont combiné ces informations avec un modèle de chimie atmosphérique de pointe pour relier les mesures des carottes de glace à la variabilité de la glace de mer. Le résultat est un enregistrement détaillé de la glace de mer de l'océan Austral révélant des fluctuations importantes, surtout dans la glace de mer en hiver.

Taux de sel dans le noyau, qui sont sensibles aux changements de glace de mer, augmenté au cours des 11 dernières années 400 ans, en particulier dans le passé 8, 000-10, 000 ans, en corrélation avec une croissance de la couverture de glace. Concentrations hivernales en sel marin, qui provient principalement de la neige salée au sommet de la glace de mer, spécifiquement augmenté au cours des millénaires, démontrant une augmentation globale de la glace de mer en hiver. Ce modèle est vu ailleurs en Antarctique, ce qui a conduit l'équipe de recherche à émettre l'hypothèse d'une augmentation de la glace de mer à l'échelle de l'Antarctique au cours de cette période.

"L'un des objectifs les plus importants et les plus difficiles dans notre domaine est de produire des reconstructions détaillées de la variabilité de la glace de mer. " dit Winski. "Les détails exceptionnels de la carotte de glace du pôle Sud combinés aux résultats de notre équipe de modélisation nous donnent un ensemble de données puissant pour comprendre la glace de mer antarctique."

Winski et Kreutz ont aidé à récupérer le 54, Carotte de glace vieille de 000 ans qu'ils ont utilisée pour leur étude récente lors de deux expéditions entre 2014 et 2016.

Le projet, appelé SPICEcore (South Pole Ice Core), des scientifiques impliqués de 18 institutions visant tous à créer une archive des conditions climatiques dans l'Antarctique de l'Est au cours des 54 dernières, 000 ans, y compris les changements dans la chimie atmosphérique, climat et biogéochimie.

"Le South Pole Ice Core (SPICEcore) est l'enregistrement climatique le plus précisément daté dans cette région de l'Antarctique. Nous avons déployé des efforts considérables pour collecter des échantillons chimiques individuels pour chaque centimètre de glace, " dit Winski. " Au total, nous avons dû analyser la chimie de plus de 100, 000 fioles de glace fondue, mais l'effort a payé puisque maintenant nous avons la rare opportunité d'étudier les changements saisonniers dans l'environnement antarctique depuis plus de 10, 000 ans."

Alors que l'hémisphère sud a connu une augmentation globale de la couverture de glace tout au long de l'Holocène, les chercheurs ont identifié une chute brutale des concentrations de sel de mer dans la carotte de glace qui remonte à entre 5, 000 et 6, il y a 000 ans. Selon l'équipe, la baisse des niveaux de sel indique une diminution de la couverture de glace spécifique à l'Atlantique Sud à cette époque, une conclusion corroborée par des recherches antérieures.

Couverture de glace dans l'Atlantique Nord, inversement, était plus étendue au cours de cette période, ce qui, selon les chercheurs, indique "un signal de glace de mer lié et opposé dans l'Atlantique Nord et Sud, très probablement dû à la modification de la circulation océanique". Ce schéma de climats opposés de l'Atlantique Nord et Sud est bien connu lors d'événements de changement climatique abrupts de périodes plus froides dans le passé. Les résultats de cette étude peuvent indiquer que les mêmes processus pourraient toujours être pertinents dans les conditions modernes.

La prise en compte des variations saisonnières lors de l'étude des changements de la glace de mer sur des dizaines de milliers d'années aide les scientifiques non seulement à décrire en détail le climat antarctique passé, mais aussi pour comprendre les mécanismes et les processus à l'origine du changement climatique.

"D'énormes changements dans la banquise peuvent se produire très rapidement, " Winski dit, "conduisant à des ramifications pour le climat mondial. Nous ne comprenons toujours pas entièrement les forces qui influencent la variabilité de la glace de mer, c'est pourquoi les informations climatiques détaillées du passé sont absolument essentielles. »