Il y a plus de 100’000 ans, au cours d’une période appelée l’Eémien, l’augmentation de température des océans a entraîné la fonte massive de la banquise Antarctique, causant une élévation du niveaux des mers de plus de 3 mètres. Et selon l’équipe de glaciologues à l’origine de la découverte, un tel événement pourrait se reproduire prochainement si le réchauffement climatique continue son oeuvre à ce rythme.
La fonte massive de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental a été l’une des principales causes de l’élévation du niveau de la mer au cours d’une période connue sous le nom de d’Eémien (il y a 129’000 à 116’000 ans), a découvert une équipe internationale de scientifiques dirigée par Chris Turney de l’UNSW.
La recherche a été publiée dans la revue PNAS. L’extrême fonte de glace a provoqué une élévation de plusieurs mètres du niveau moyen mondial de la mer — et il a fallu moins de 2 °C de réchauffement de l’océan pour qu’elle se produise.
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De fines couches de cendres volcaniques anciennes dans la glace ont aidé l’équipe à localiser la fonte de masse. De manière alarmante, les résultats indiquent que la plupart des pertes de glace se sont produites au cours des premiers millénaires, ce qui montre à quel point l’Antarctique est sensible aux températures plus élevées.
Banquise Antarctique : un laboratoire d’étude sur le réchauffement des océans
Pendant l’Eémien, les températures des océans polaires étaient probablement inférieures de 2 °C à celles d’aujourd’hui, ce qui en fait une période utile pour étudier comment le réchauffement planétaire futur pourrait affecter la dynamique des glaces et le niveau des mers. Contrairement à la calotte glaciaire de l’Antarctique oriental — qui repose principalement sur des terrains élevés — la calotte antarctique occidentale repose sur le fond marin.
Elle est bordée par de grandes zones de glace flottante, appelées plates-formes de glace, qui protègent la partie centrale de la banquise. Alors que l’eau plus chaude de l’océan se déplace dans les cavités sous les plateaux de glace, la glace fond par le bas, amincissant les plateaux et rendant la calotte glaciaire centrale très vulnérable au réchauffement des températures de l’océan.
Une fonte historique de la glace antarctique
Pour entreprendre leurs recherches, le professeur Turney et son équipe se sont rendus dans la zone de glace bleue de Patriot Hills, un site qui se trouve à la périphérie de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental, avec le soutien de l’Antarctic Logistics and Expeditions (ou ALE). Les zones de glace bleue sont le laboratoire parfait pour les scientifiques en raison de leur topographie unique — elles sont créées par des vents catabatiques à haute densité.
Lorsque ces vents soufflent sur les montagnes, ils enlèvent la couche supérieure de neige et érodent la glace exposée. Au fur et à mesure que la glace est retirée, de la glace ancienne remonte à la surface, offrant un aperçu de l’histoire de la calotte glaciaire. Alors que la plupart des chercheurs forent dans la carotte de glace pour extraire leurs échantillons, cette équipe a utilisé une méthode différente — l’analyse horizontale de carotte de glace.
Grâce à des mesures d’isotopes, l’équipe a découvert une lacune dans le dossier de la calotte glaciaire juste avant l’Eémien. Cette période de glace manquante coïncide avec l’augmentation extrême du niveau de la mer, suggérant une perte rapide de glace de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental. Les cendres volcaniques, les échantillons de traces de gaz et l’ADN ancien des bactéries piégées dans la glace soutiennent tous cette découverte.
Mieux comprendre les phénomènes de fonte massive des glaces
Les cycles de l’âge glaciaire se produisent environ tous les 100’000 ans en raison de changements subtils dans l’orbite de la Terre autour du Soleil. Ces périodes glaciaires sont séparées par des périodes interglaciaires chaudes. L’Eémien est la période chaude la plus récente de notre période interglaciaire actuelle, l’Holocène. Alors que la contribution humaine au réchauffement climatique rend l’Holocène unique, l’Eémien reste un point de recherche utile pour comprendre comment la planète réagit aux changements extrêmes.
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Au cours de l’Eémien, le niveau moyen mondial de la mer était entre 6 et 9 mètres plus élevé qu’aujourd’hui, bien que certains scientifiques soupçonnent que cela aurait pu atteindre 11 mètres. L’élévation du niveau de la mer durant l’Eémien ne peut pas être entièrement expliquée par la fonte de la calotte glaciaire du Groenland, qui a représenté une augmentation de 2 mètres, ou l’expansion de l’océan à cause des températures plus chaudes et de la fonte des glaciers de montagne, qui auraient causé une augmentation de moins d’un mètre.
La nécessité de limiter dès maintenant le réchauffement climatique
La gravité de la perte de glace suggère que la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental est très sensible au réchauffement océanique futur. À l’aide des données tirées de son travail sur le terrain, l’équipe a effectué des simulations de modèles pour étudier comment le réchauffement pourrait affecter les plates-formes de glace flottantes. Ces plateaux renforcent actuellement les calottes glaciaires et contribuent à ralentir le flux de glace au large du continent.
Les résultats suggèrent une élévation du niveau de la mer de 3.8 m au cours des mille premiers ans d’un océan plus chaud de 2 °C. La majeure partie de l’élévation modélisée du niveau de la mer s’est produite après la perte des plateaux de glace, qui s’est effondrée au cours des 200 premières années de températures plus élevées.
À l’heure actuelle, le consensus du rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) 2013 suggère que le niveau mondial de la mer augmentera entre 40 cm et 80 cm au cours du siècle prochain, l’Antarctique n’y contribuant qu’environ de 5 cm. Cependant, les chercheurs craignent que la contribution de l’Antarctique ne soit bien supérieure à cela. Le professeur Turney et son équipe espèrent étendre la recherche pour confirmer la rapidité avec laquelle la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental a réagi au réchauffement, et quelles zones ont été touchées en premier.
