Une nouvelle étude suggère qu’il y a environ 90 millions d’années, l’Antarctique occidental abritait une forêt pluviale (ou forêt ombrophile) tempérée florissante, selon les fossiles de racines, de pollen et de spores récemment découverts sur place.
À l’époque, le monde était un endroit bien différent : au milieu du crétacé (il y a 145 à 65 millions d’années), les dinosaures parcouraient la Terre et le niveau de la mer était de 170 mètres plus élevé qu’il ne l’est aujourd’hui. Les températures à la surface de la mer et sous les tropiques s’élevaient à 35 °C.
Selon les chercheurs, ce climat chaud a permis à une forêt tropicale de prendre racine en Antarctique. Les restes de cette forêt tropicale ont effectivement été découverts sous la glace, dans un noyau de sédiments qu’une équipe de chercheurs internationaux a recueilli sur un fond marin, près du glacier de Pine Island, dans l’ouest de l’Antarctique en 2017.
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Dès que l’équipe a vu le noyau, ils ont su qu’ils avaient découvert quelque chose d’inhabituel. La couche qui s’était formée il y a environ 90 millions d’années était d’une couleur différente. « Elle différait clairement des couches supérieures », a déclaré le chercheur principal de l’étude, Johann Klages, géologue au Centre Helmholtz de l’Institut Alfred Wegener pour la recherche polaire et marine à Bremerhaven, en Allemagne.
Puis, de retour au laboratoire, l’équipe de chercheurs a placé le noyau dans un tomodensitomètre. L’image numérique résultante a montré un réseau dense de racines dans toute la couche de sol. Les analyses ont également permis de révéler des pollens antiques, des spores ainsi que des restes de plantes à fleurs du crétacé.
C’est en effectuant de plus amples analyses du pollen et des spores, que le co-auteur de l’étude Ulrich Salzmann, paléoécologue à l’Université de Northumbria en Angleterre, a été en mesure de reconstruire la végétation et le climat datant d’il y a 90 millions d’années en Antarctique occidental : « Les nombreux vestiges de plantes indiquent que la côte de l’Antarctique occidental était, à l’époque, une forêt dense tempérée et marécageuse, semblable aux forêts trouvées en Nouvelle-Zélande aujourd’hui », a déclaré Salzmann.
Des conditions très douces
Pour se faire une meilleure idée de ce qu’était le climat local pendant cette période chaude du crétacé, les chercheurs ont d’abord évalué les conditions dans lesquelles vivent les descendants modernes des plantes retrouvées sur place. Puis, ils se sont intéressés aux marqueurs biologiques et géochimiques de la température et des précipitations dans leur échantillon de sol.
Le noyau de sédiments a également révélé qu’au cours du crétacé moyen, l’Antarctique occidental avait un climat doux, avec une température moyenne annuelle de l’air d’environ 12 °C. C’est environ 2 °C de plus que la température moyenne de l’Allemagne à ce jour. Les températures estivales étaient plus chaudes, avec une moyenne de 19 °C. L’eau des rivières et des marécages pouvait atteindre les 20 °C. Les chercheurs ont également indiqué que les précipitations, à l’époque, étaient comparables à celles que connait le pays de Galles aujourd’hui.
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Il s’agit là de températures incroyablement élevées, étant donné que l’Antarctique avait une longue nuit polaire de quatre mois, ce qui signifie qu’un tiers de chaque année n’avait pas de lumière solaire. Cependant, le monde était plus chaud à l’époque, en partie parce que la concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère était élevée (encore plus élevée qu’on ne le pensait auparavant, selon l’analyse du noyau de sédiments), écrivent les chercheurs.
En effet, selon leurs modèles, de telles conditions n’ont pu être possibles qu’avec, notamment, des niveaux de concentration de CO2 dans l’atmosphère compris entre 1120 et 1680 parties par millions (ppm).
« Avant notre étude, l’hypothèse générale était que la concentration mondiale de dioxyde de carbone dans le crétacé était d’environ 1000 ppm », a déclaré dans un communiqué le co-auteur Gerrit Lohmann, modélisateur climatique à l’Alfred Wegener Institute. « Mais dans nos expériences basées sur des modèles, il a fallu des niveaux de concentration de 1120 à 1680 ppm pour atteindre les températures moyennes de l’époque en Antarctique », a ajouté Lohmann.
Ces résultats montrent comment de puissants gaz à effet de serre, comme le dioxyde de carbone, peuvent faire monter en flèche les températures, à tel point que le gel de l’Antarctique occidental d’aujourd’hui a autrefois abrité une forêt tropicale. Cette étude permet également de démontrer l’importance des effets de refroidissement des calottes glaciaires.