Un enregistrement de 170 m de carottes de sédiments marins extraites de la Terre Adélie en Antarctique par le Programme intégré de forage océanique donne de nouvelles informations sur la relation compliquée entre la glace de mer et le changement climatique.

Dans une nouvelle étude publiée dans Géosciences naturelles, chercheurs de l'Université de Birmingham, ont collaboré à un projet international pour identifier comment les fluctuations des niveaux de glace de mer se sont interconnectées avec les proliférations d'algues et les événements météorologiques liés à El Niño au cours des 12 derniers, 000 ans.

Ils ont découvert que les vents de l'Antarctique affectent fortement la rupture et la fonte de la banquise, ce qui à son tour affecte les niveaux d'algues qui peuvent se développer rapidement dans les eaux de surface lorsque la glace de mer est réduite. Les changements dans les niveaux de croissance des algues dans les eaux entourant l'Antarctique sont suffisamment importants pour affecter le cycle mondial du carbone.

Les chercheurs ont utilisé des techniques telles que l'imagerie par tomodensitométrie (tomodensitométrie) et l'analyse de microfossiles et de biomarqueurs organiques, examiner la relation entre la glace de mer et les événements de « floraison » de la croissance des grandes algues à des échelles de temps annuelles. Les résultats, réalisé en partenariat avec des instituts de recherche en Nouvelle-Zélande, Japon, La France, l'Espagne et les États-Unis, couvrent toute la période de l'Holocène et ont fourni une image très détaillée de ces relations qui peuvent aider à prédire l'avenir de la glace de mer, interactions climatiques et biologiques.

Les chercheurs ont découvert que les efflorescences algales se produisaient presque chaque année avant le 4, il y a 500 ans. Cependant, un changement de base vers des proliférations d'algues moins fréquentes et le type de production d'algues après 4,5 mille ans, ont vu des événements de floraison répondre à l'oscillation australe El Niño (ENSO) et à d'autres cycles climatiques alors que les niveaux de glace de mer augmentaient rapidement. Des travaux récents de plusieurs membres de la même équipe relient l'expansion de la banquise à cette époque au recul glaciaire et au développement de la plate-forme de glace de Ross, qui agit pour refroidir les eaux de surface de l'Antarctique pour créer une "usine de glace de mer".

Dr James Bendle, de l'École de géographie de l'Université de Birmingham, Sciences de la Terre et de l'Environnement, est co-auteur de l'article. Il a déclaré:"Bien qu'il existe une relation claire entre l'augmentation des températures dans l'Arctique au cours des dernières décennies et la fonte des glaces de mer, le tableau est plus complexe en Antarctique. C'est parce que certaines régions de l'Antarctique se réchauffent, mais dans certaines régions, la glace de mer a augmenté. Étant donné que la glace de mer reflète la lumière du soleil entrante, non seulement l'effet de réchauffement est ralenti, mais les algues sont incapables de photosynthétiser aussi facilement. Les modèles climatiques ont actuellement du mal à prédire les changements observés dans la glace de mer pour l'Antarctique, et nos découvertes aideront les chercheurs en climatologie à construire des modèles plus robustes et détaillés."

Il a ajouté :« La relation que nous avons observée avec ces conditions changeantes et les champs de vent ENSO est particulièrement significative. Nous savons qu'El Niño amplifie les effets du changement climatique dans certaines régions, donc toute idée reliant cela à la glace de mer antarctique est fascinante et a des implications sur la façon dont la perte future à long terme de glace de mer peut affecter les réseaux trophiques dans les eaux antarctiques, ainsi que les processus de cycle du carbone dans cette région d'importance mondiale."

Dr Katelyn Johnson, de GNS Science, en Nouvelle-Zélande, est l'auteur principal de l'article. Elle a déclaré:"Bien que la glace de mer qui persiste d'année en année puisse empêcher ces grandes proliférations d'algues, la glace de mer qui éclate et fond crée un environnement favorable à la croissance de ces algues. Ces grands « événements de floraison » d'algues se produisent sur tout le continent, forment la base des réseaux trophiques et agissent comme un puits de carbone".

"Contrairement à l'Arctique où la hausse des températures a entraîné une réduction de la glace de mer, la relation en Antarctique est moins claire, tout comme l'impact ultérieur sur la productivité primaire. Notre nouveau record fournit une vision à plus long terme de l'impact de la glace de mer et des modes climatiques comme ENSO sur la fréquence de ces événements de prolifération, permettant aux modélisateurs climatiques de construire des modèles plus robustes."