Les fossiles moléculaires et l'apprentissage automatique ont permis aux scientifiques de construire les premières cartes des températures de l'océan Antarctique au cours des 45 derniers millions d'années, offrant des informations importantes sur les changements futurs du niveau de la mer.

L'équipe, dirigée par des scientifiques de l'Université Victoria de Wellington (NZ) et de Birmingham (Royaume-Uni), affirme que leurs résultats suggèrent que nous approchons d'un "point de basculement" où le réchauffement des océans causé par le CO atmosphérique₂ entraînera une élévation catastrophique du niveau de la mer en raison de la fonte des calottes glaciaires. Leurs résultats sont publiés aujourd'hui (15 septembre 2022) dans Nature Geoscience .

Dans l'étude, l'équipe a examiné des fossiles moléculaires à partir d'échantillons de carottes prélevés lors de projets de forage océanique. Les restes fossiles sont en fait des molécules lipidiques uniques (insolubles dans l'eau) produites par les archées, des organismes unicellulaires similaires aux bactéries. Les archées ajustent la composition des lipides de leur membrane externe en réponse aux changements de température de la mer. En étudiant ces changements, les scientifiques peuvent tirer des conclusions sur l'ancienne température de la mer qui aurait entouré un échantillon particulier lors de sa mort.

Alors que ces techniques fossiles moléculaires sont bien utilisées par les paléoclimatologues, l'équipe de Wellington (NZ) et de Birmingham (Royaume-Uni) est allée plus loin. Ils ont utilisé l'apprentissage automatique pour affiner la technique, donnant le premier enregistrement à ce jour de l'évolution des températures de la mer en Antarctique pendant une grande partie de la période cénozoïque, couvrant les 45 millions d'années écoulées.

Cela signifie que les scientifiques sont en mesure de déterminer avec beaucoup plus de précision les températures historiques qui ont provoqué la croissance et le rétrécissement des calottes glaciaires au cours de cette période. La perte future des calottes glaciaires et le recul des glaciers dans l'Antarctique sont d'une importance cruciale, car la fonte des glaces dans la région pourrait faire monter le niveau de la mer jusqu'à 50 m.

"Le dossier que nous avons produit offre un aperçu beaucoup plus robuste des fluctuations des températures de l'Antarctique et de leur lien avec les changements dans la quantité de glace et la topographie de l'Antarctique, au cours de cette période et ouvre la voie à de meilleures estimations des événements futurs", explique l'auteur principal de Birmingham, le Dr James Bendle.

Le lien entre CO₂ , les températures de surface de la mer et la quantité de glace sur l'Antarctique sont claires au cours des 45 derniers millions d'années. Mais une découverte surprenante était que le refroidissement des océans ne correspondait pas toujours à une augmentation de la glace antarctique. Spécifiquement pour une période d'un million d'années de refroidissement des océans il y a 25 à 24 millions d'années. "Nous montrons que cela est probablement lié à l'affaissement tectonique et à l'afflux d'eau océanique relativement chaude dans la région de la mer de Ross", explique le Dr Bendle.

"Nous pouvons voir que la glace en Antarctique est en train de changer, notamment avec la perte de certaines plates-formes de glace et des fissures apparues récemment dans le glacier Thwaites, l'un des plus grands glaciers de la région. Cette nouvelle étude du passé de la Terre est l'une des indications les plus claires à ce jour que les humains continuent à produire du CO₂ niveaux pour lesquels nous pouvons nous attendre à une perte de glace majeure aux marges de l'Antarctique et à une élévation globale du niveau de la mer au cours des décennies et des siècles à venir."

L'équipe prévoit de continuer à appliquer des approches de biomarqueurs et d'apprentissage automatique pour reconstruire l'évolution climatique de l'Antarctique et ses implications pour le réchauffement futur et l'élévation du niveau de la mer. + Explorer plus loin

Enquête sur les moteurs du recul des glaces de l'Antarctique