Sédiments de fond océanique, montré après que des matériaux tels que des produits chimiques de cire de feuille aient été extraits. Ces sédiments - collectés en 1985 par l'Ocean Drilling Program - ont été traités récemment à UB dans le cadre d'une étude sur les températures estivales dans le sud du Groenland au cours des périodes interglaciaires passées. Crédit :Douglas Levere / Université de Buffalo
Sur des centaines de milliers d'années, les sédiments du sud du Groenland se sont frayés un chemin dans l'océan, où ils sont transportés par les courants sous-marins vers un endroit de la mer du Labrador appelé Eirik Drift.
Ici, ils s'installent au fond de l'océan, où ils forment un enregistrement de l'histoire, s'accumulant en couches qui documentent le passé environnemental des terres dont ils sont issus.
Une nouvelle étude de l'Université de Buffalo utilise ces gisements pour en savoir plus sur le climat ancien du sud du Groenland, en se concentrant sur la température estivale pendant les périodes de chaleur relative sur Terre, appelés interglaciaires, au cours des 600 derniers, 000 ans.
Les scientifiques ont regardé, Plus précisément, aux produits chimiques dans les cires de feuilles. Ces composés font partie des nombreux matériaux trouvés dans la boue des fonds océaniques, et pour le sud du Groenland, la composition des produits chimiques change très légèrement en fonction de la chaleur ou de la fraîcheur de la région, dit le premier auteur Allison Cluett, un doctorat candidat en géologie à l'UB College of Arts and Sciences.
Une conclusion de la recherche :les périodes de chaleur prolongée - où les étés restent chauds pendant plusieurs milliers d'années - peuvent être particulièrement désastreuses pour la calotte glaciaire du Groenland. Les résultats sont un avertissement pour aujourd'hui, dit Elizabeth Thomas, Doctorat., professeur assistant de géologie à l'UB, qui a mené l'étude avec Cluett.
Allison Cluett, Doctorant en géologie de l'Université de Buffalo, est le premier auteur d'une étude sur les températures estivales dans le sud du Groenland lors des interglaciaires passés. Elle est photographiée au Groenland, où elle travaillait sur une autre étude. Crédit :Elizabeth Thomas
"Ce que nous voyons, c'est qu'une chaleur estivale soutenue est associée à une perte de masse dramatique de la calotte glaciaire, " dit Thomas. " Aujourd'hui, nous émettons des gaz à effet de serre, provoquant une augmentation rapide de la température de la Terre aux niveaux observés pour la dernière fois au cours de ces anciennes périodes chaudes. Les modèles climatiques montrent que si nous continuons à émettre des gaz à effet de serre au rythme actuel, il pourrait y avoir des effets à long terme qui maintiendront la température de la Terre au chaud pendant des milliers d'années supplémentaires. Nous devons agir maintenant pour réduire considérablement nos émissions afin de minimiser ces potentiels, impacts à très long terme."
L'étude sera publiée le 10 mai dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .
La recherche révèle que les températures estivales dans le sud du Groenland ont été élevées pendant environ 20, 000 ans au cours d'une période chaude qui s'est produite environ 400, Il y a 000 ans, à une époque où les scientifiques pensent que la calotte glaciaire du Groenland a considérablement diminué.
Cela contraste avec une période de chaleur qui a eu lieu environ 125, il y a 000 ans et a duré environ 5, 000 ans. Au cours de cet interglaciaire plus court, les températures estivales dans le sud du Groenland étaient généralement encore plus chaudes que pendant la période chaude qui a eu lieu 400, il y a 000 ans, conclut l'étude. Et encore, on pense que la calotte glaciaire du Groenland a connu un déclin beaucoup plus important au cours de la période chaude qui a eu lieu 400, il y a 000 ans.
"Un fort recul de la calotte glaciaire et une couverture forestière dans le sud du Groenland se sont produits pendant une période de chaleur soutenue d'environ 400, il y a 000 ans, " dit Cluett. "Aujourd'hui, avec une nouvelle hausse des températures mondiales, nous pourrions suivre une trajectoire similaire si nous ne réduisons pas les émissions de gaz à effet de serre. Nos recherches montrent vraiment l'importance de la durée de la chaleur pour la calotte glaciaire."
L'extraction et l'analyse des produits chimiques de la cire des feuilles du fond des océans et d'autres sédiments est un processus complexe. Cette photo ne montre qu'une des nombreuses étapes :les flacons contiennent ce que les scientifiques appellent la fraction acide, qui contient des matériaux, y compris des produits chimiques de cire de feuille. Crédit :Allison Cluett
Alors que les scénarios potentiels à l'échelle de milliers d'années peuvent sembler longs, les actions prises sur une courte période peuvent avoir des effets intenses qui se répercutent loin dans le futur, affectant génération après génération, comme le soulignent Cluett et Thomas.
L'étude a été soutenue par la National Science Foundation (NSF), notamment par le biais d'une bourse de recherche d'études supérieures de la NSF et d'une bourse Schlanger Ocean Drilling financée par la NSF à Cluett, et une subvention NSF Earth Sciences Instrumentation and Facilities à Thomas. Les produits chimiques de cire de feuille que les scientifiques ont étudiés provenaient de sédiments marins collectés en 1985 par l'Ocean Drilling Program, d'un endroit sur la dérive d'Eirik à environ 280 kilomètres au sud du Groenland.
En plus des périodes chaudes 125, 000 et 400, il y a 000 ans, Cluett and Thomas also leveraged the sediment samples to reconstruct summer temperature trends for southern Greenland during four other interglacials.
"These are periods that are really difficult to study in the Arctic, " Cluett says. "That's because as the ice sheets grow and wane, terrestrial records like lake sediments that could provide insight into environmental changes are often eroded away, so there's very little information about what the climate was like during these past times, which may be our best analogues for future warming."
The findings add to a trove of information that scientists are building up about the climate history of Greenland. Par exemple, past studies have provided insight into topics such as ancient year-round temperatures at the summit of the ice sheet; the potential size of the Greenland Ice Sheet at various points in history; and the presence of spruce forests in southern Greenland during the exceptionally long warm period about 400, 000 years ago (indicated by pollen found in the ocean mud). The new research adds to this picture.
Pris ensemble, these historical insights could help scientists understand how the Greenland Ice Sheet may respond to modern climate change.
