La calotte glaciaire de l'Antarctique était encore plus instable dans le passé qu'on ne le pensait auparavant, et a parfois failli s'effondrer, de nouvelles recherches suggèrent.

Les conclusions soulèvent des inquiétudes quant au fait que, dans un climat plus chaud, exposer la terre sous la calotte glaciaire à mesure qu'elle se retire augmentera les précipitations sur l'Antarctique, et cela pourrait déclencher des processus qui accélèrent la perte de glace.

La recherche est basée sur une modélisation climatique et des comparaisons de données pour le Miocène moyen (il y a 13 à 17 millions d'années) lorsque le dioxyde de carbone atmosphérique et les températures mondiales ont atteint des niveaux similaires à ceux attendus d'ici la fin de ce siècle.

L'étude a été réalisée par le Met Office, les universités d'Exeter, Bristol, Cardiff et Stockholm, NORCE et le Centre Bjerknes pour la recherche sur le climat.

"Quand une calotte glaciaire fond, le sol nouvellement exposé en dessous est moins réfléchissant, et les températures locales deviennent plus chaudes, " a déclaré l'auteur principal, la Dre Catherine Bradshaw, du Met Office et du Global Systems Institute de l'Université d'Exeter.

"Cela peut changer radicalement les conditions météorologiques.

"Avec une grande calotte glaciaire sur le continent comme nous l'avons aujourd'hui, Les vents antarctiques soufflent généralement du continent vers la mer.

"Toutefois, si le continent se réchauffe, cela pourrait s'inverser, avec les vents soufflant de la mer plus froide vers la terre plus chaude, tout comme nous le voyons avec les moussons dans le monde entier.

"Cela apporterait des précipitations supplémentaires sur le continent antarctique, provoquant l'écoulement de plus d'eau douce dans la mer.

"L'eau douce est moins dense que l'eau salée et peut donc reposer à la surface de la mer, plutôt que de couler et de circuler comme le fait l'eau salée.

"Cela rompt efficacement le lien entre l'océan profond et l'océan de surface, provoquant une accumulation d'eau plus chaude en profondeur."

L'étude suggère que les processus déclenchés par l'augmentation des précipitations réduiraient la capacité du système climatique à maintenir une grande calotte glaciaire antarctique.

"Essentiellement, si plus de terres sont exposées en Antarctique, il devient plus difficile pour une grande calotte glaciaire de se reformer, et sans que des positions orbitales favorables au Miocène moyen jouent un rôle, peut-être que la calotte glaciaire se serait effondrée à ce moment-là, " a déclaré le Dr Bradshaw.

Pendant la période chaude du Miocène moyen, des va-et-vient inhabituellement importants des températures des grands fonds ont été enregistrés.

L'étude montre que les fluctuations de la zone couverte par la calotte glaciaire ont été un facteur majeur dans le changement si spectaculaire des températures en haute mer. Les fluctuations du volume de glace se sont avérées beaucoup moins importantes.

Les variations dans le positionnement de la Terre par rapport au Soleil ont fait avancer et reculer la calotte glaciaire, et cela a modifié les conditions météorologiques—déclenchant des processus qui peuvent accélérer la perte ou le gain de glace.

La pluie tombant sur la calotte glaciaire peut provoquer des fractures, fonte de surface et eau douce supplémentaire s'écoulant du continent, lequel, à son tour, peut provoquer une élévation des températures en haute mer, ce qui pourrait influencer la glace de l'Antarctique par le dessous.

Les résultats de la nouvelle étude suggèrent que la calotte glaciaire de l'Antarctique s'est considérablement retirée au Miocène moyen, puis s'est stabilisé à la fin de la période chaude.

Co-auteur, professeure agrégée Agatha De Boer, de l'Université de Stockholm, a déclaré :« Quand le climat du Miocène moyen s'est refroidi, le lien que nous avons trouvé entre la superficie de la calotte glaciaire et les températures des grands fonds via le cycle hydrologique a pris fin.

« Une fois l'Antarctique entièrement recouvert par la calotte glaciaire, les vents allaient toujours de la terre à la mer et, par conséquent, les précipitations se seraient réduites aux faibles niveaux tombant sous forme de neige sur le continent que nous voyons aujourd'hui. »

Dr Petra Langebroek, un chercheur principal de NORCE et du Bjerknes Center for Climate Research, un autre co-auteur, a ajouté :"Ces résultats impliquent qu'un changement dans la sensibilité de l'océan aux changements de la calotte glaciaire se produit lorsque le retrait de la calotte glaciaire expose des terres précédemment couvertes de glace."

Professeur Carrie Lear, de l'Université de Cardiff, qui a conçu le projet en premier, conclu :« Cette étude suggère que pendant une période chaude il y a environ 15 millions d'années, la calotte glaciaire antarctique du Miocène était capable d'avancer et de reculer de façon importante à travers le continent.

"C'est inquiétant, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer exactement ce que cela signifie pour l'avenir à long terme de la calotte glaciaire antarctique moderne."

Le Dr Bradshaw a souligné que les conditions actuelles ne sont pas identiques à celles du Miocène moyen, et le modèle utilisé dans l'étude n'inclut pas l'impact des rétroactions du cycle du carbone ou de la calotte glaciaire elle-même.

Le papier, publié dans la revue Géosciences de la nature , s'intitule :« Impact hydrologique des zones libres de glace de l'Antarctique du Miocène moyen couplées aux températures des océans profonds ».