L'un des mystères actuels de la science du climat entoure la preuve largement acceptée qu'au cours de la période chaude naturelle la plus récente de la planète, environ 128, 000 à 117, il y a 000 ans, le niveau mondial de la mer a culminé jusqu'à 6 à 9 mètres (20 ou 30 pieds) plus haut qu'aujourd'hui. Et, pendant ce soi-disant dernier interglaciaire, les températures n'étaient que de 1 ou 2 degrés C (1,8 à 3,6 F) plus chaudes que celles de l'époque préindustrielle - des marques que nous pourrions dépasser d'ici la fin du siècle, sinon plus tôt. Un tel déluge n'aurait pu être produit que par l'effondrement des calottes glaciaires du Groenland et/ou de l'Antarctique. Si cela arrive maintenant, il noiera une grande partie du monde humain. Encore, du moins jusqu'à présent, les modèles d'élévation future du niveau de la mer oscillent généralement autour d'un mètre environ au cours des 100 prochaines années. Qu'est-ce qui nous manque, et à quel point cela devrait-il nous faire peur ?

Dans une nouvelle étude, une équipe de l'observatoire terrestre de Lamont-Doherty de l'Université Columbia pense avoir une réponse :ils disent que les chercheurs examinant les signes du niveau de la mer passé le long de diverses côtes n'ont peut-être pas réussi à corriger avec précision les hauts et les bas à long terme de la terre elle-même. Sur la base de mesures nouvellement sophistiquées effectuées à travers les Bahamas ainsi que de nouvelles méthodes d'analyse des données, les chercheurs ont produit des estimations plus faibles, quoique toujours décourageantes, pour le dernier interglaciaire. Ils disent que les mers ont culminé à au moins 1,2 mètre (4 pieds) plus haut qu'aujourd'hui, ce qui correspond à peu près à la plupart des modèles actuels pour les 100 prochaines années. Cependant, ils disent, les niveaux auraient pu être plus élevés. Une limite supérieure improbable, ils disent, est de 5,3 mètres (17 pieds). L'étude paraît cette semaine dans le Actes de l'Académie nationale des sciences.

"Pour atteindre 9 mètres d'élévation du niveau de la mer, il faudrait faire fondre une grande partie du Groenland et de l'Antarctique, " a déclaré l'auteur principal Blake Dyer. "Cela suggère que cela ne s'est pas produit. Alors peut-être que nous devrions nous sentir moins mal face à l'avenir. D'autre part, notre estimation basse est mauvaise, et notre supérieur est vraiment mauvais."

Clé de la nouvelle étude :le fait qu'à mesure que les calottes glaciaires se forment, ils enfoncent la terre en dessous d'eux. La glace qui recouvrait le nord de l'Amérique du Nord durant la dernière glaciation jusqu'à environ 15, Il y a 000 ans, la terre a été écrasée sur des centaines de mètres. Mais la Terre est élastique :ce qui descend à un endroit monte ailleurs, comme lorsque vous serrez une balle en caoutchouc ou une chambre à air. Ces déformations corollaires en dehors des régions glacées sont encore mal comprises; ils peuvent ramper sur des centaines ou des milliers de kilomètres sur des centaines ou des milliers d'années. Ils se déplacent principalement dans le manteau pliable, environ 100 à 1, 000 kilomètres plus bas, avant de remonter à la surface. Puis, quand la glace fond, le processus s'inverse; les régions précédemment couvertes de glace rebondissent, tandis que ceux des marges sombrent, à la manière d'une balançoire lente.

Évidemment, de tels mouvements, connu sous le nom de rebond isostatique glaciaire, peut fausser les estimations des niveaux d'eau passés, et les climatologues ont eu du mal à s'y adapter avec précision. Par exemple, des études antérieures ont suggéré que les ondulations topographiques des glaciations nord-américaines se sont propagées le long de la côte est des États-Unis et ont atteint l'archipel des Bahamas. Cela a poussé les îles vers le haut lorsque la glace était haute, et les a lentement relâchés lorsque la glace a fondu. Mais combien exactement, et quand, n'était pas clair. Pour en savoir plus, les chercheurs ont étudié en détail les dépôts côtiers des îles.

Les Bahamas courent du nord au sud pendant 1, 200 kilomètres, ce qui les rend idéales pour l'étude du rebond isostatique glaciaire. Théoriquement, les cycles de gonflement et d'affaissement seraient plus importants plus près de la glace, et s'évanouir plus au sud, comme en témoignent les dépôts côtiers des îles. C'est exactement ce que les chercheurs ont trouvé.

Trekking le long des côtes de sept îles, l'équipe a mesuré avec précision les élévations de différents types de formations géologiques, y compris les récifs coralliens fossiles; bords fossilisés d'anciennes plages et dépôts de sable côtiers ; et dunes de sable fossiles. Ils ont trouvé des séquences similaires d'âges similaires sur chaque île, mais leurs altitudes variaient en fonction de la latitude. Cela signifiait que les variations ne pouvaient pas avoir été produites par les seuls niveaux d'eau; les mouvements de terrain devaient être pris en compte. Rassembler toutes les mesures, ils ont conclu que les îles au nord ont probablement coulé jusqu'à 10 mètres pendant l'interglaciaire, tandis que ceux au sud n'ont coulé que d'environ 6 mètres. Ils ont combiné ces résultats avec des centaines de modèles différents de la façon dont le rebond isostatique glaciaire aurait pu se déplacer à travers la Terre, et converti les calculs en niveaux mondiaux de la mer. Cela a produit le nouveau, estimations inférieures.

"Une grande partie de ce que nous estimons pour l'avenir est basé sur ce que nous observons du passé, donc cela affecte directement nos projections, " a déclaré la co-auteur Jacqueline Austermann, géodynamicien à Lamont-Doherty. "Si nos estimations inférieures sont vraies, l'implication est que les calottes glaciaires réagiront au réchauffement, mais peut-être pas aussi dramatiquement que nous le pensions."

Une prise à l'étude:les preuves des estimations beaucoup plus élevées de l'élévation du niveau de la mer au cours du dernier interglaciaire proviennent de nombreux autres endroits, dont la Méditerranée, l'océan Indien et l'Australie. Les auteurs de la nouvelle étude soutiennent que les analyses précédentes pourraient être basées en partie sur une prémisse erronée selon laquelle la calotte glaciaire couvrant l'Amérique du Nord avant 128, Il y a 000 ans était de la même taille que le plus récent. La nouvelle étude suggère qu'en fait la calotte glaciaire précédente était plus petite, et cela aurait pu affecter les calculs sur d'autres sites. Les estimations précédentes pourraient également être affectées par des hypothèses sur la taille de la calotte glaciaire distincte qui couvrait la Scandinavie, nord de l'Europe et nord-ouest de la Russie.

Aussi, les températures chaudes du dernier interglaciaire ont été lentement produites par les variations de l'orientation de la Terre par rapport au soleil sur des milliers d'années, et peut ne pas avoir affecté les deux pôles simultanément. Co-auteur de l'étude Maureen Raymo, directeur de Lamont-Doherty et co-doyen de la nouvelle Columbia Climate School, dit que cela pourrait signifier que lorsque certaines régions polaires perdaient de la glace, d'autres auraient pu gagner. Cela aurait permis d'équilibrer les choses et de limiter l'élévation du niveau mondial de la mer. "C'est encore une question. Les modèles de calottes glaciaires sont encore dans leur enfance, ", a-t-elle déclaré. Elle souligne que les émissions de carbone humaines chauffent désormais le globe beaucoup plus rapidement et uniformément que lors de la dernière période interglaciaire, il n'y a donc aucune garantie d'un tel tampon. "Cela rend plus difficile l'application des résultats à aujourd'hui, " dit-elle. " La chose facile à dire serait, 'Oh, nous avons montré que le niveau de la mer n'était pas si mauvais, et c'est formidable. La réponse la plus difficile, la réponse la plus honnête, c'est peut-être que les choses étaient différentes alors, et nous ne sommes pas au clair."

L'étude n'est pas la première à proposer des estimations du niveau inférieur de la mer pour le dernier interglaciaire. L'année dernière, une étude menée par Peter Clark de l'Oregon State University a suggéré que les niveaux pourraient avoir augmenté d'environ 4 mètres. Cependant, cette étude était strictement basée sur la modélisation, pas de nouvelles preuves géologiques, comme avec la nouvelle étude.

Robert Kopp, un climatologue à l'Université Rutgers dont les travaux sont largement cités comme preuve du niveau de la mer beaucoup plus élevé du dernier interglaciaire, a déclaré que l'étude "devrait inspirer une évaluation critique substantielle de ce que nous comprenons - ou de ce que nous pensons comprendre - sur le dernier interglaciaire. Étant donné qu'il est basé sur une seule région, Je pense que cela devrait être considéré comme une hypothèse alternative à l'évaluation dominante [plutôt] que comme la nouvelle meilleure estimation. » Il a déclaré que la prochaine étape serait de réexaminer d'autres régions.

Les chercheurs prévoient de le faire, et étudient déjà de nouvelles évaluations de sites au Danemark, La France, Angleterre et Afrique du Sud.

Robert DeConto, un scientifique de l'Université du Massachusetts, Amherst qui étudie le changement climatique polaire, dit de l'étude, "Je suppose que ce n'est pas le dernier mot sur le [dernier interglaciaire] niveau de la mer. Une incertitude considérable, et la possibilité d'un niveau de la mer beaucoup plus élevé que 1,2 mètre demeure."

Une chose est sûre :le rebond isostatique glaciaire est toujours à l'œuvre. Dans notre interglaciaire actuel, les Bahamas semblent à ce stade ne couler qu'imperceptiblement, mais ce n'est pas le cas le long de la côte est des États-Unis. Dans de nombreux domaines, l'océan Atlantique s'élève de 1 à 2 millimètres par an. À la fois, la côte coule d'une quantité équivalente, en réaction à la fonte de la calotte glaciaire plus au nord il y a des milliers d'années. Les inondations causées par le double coup dur qui en résulte peuvent déjà être observées dans de nombreux domaines.

Les autres auteurs de l'étude sont William D'Andrea, Roger Creel, Michael Sandstrom et Miranda Cashman, l'ensemble de l'Observatoire terrestre de Lamont-Doherty ; et Alessio Rovere de l'Université de Brême. Blake Dyer est maintenant basé à l'Université de Victoria, en Colombie-Britannique, Canada.