Les scientifiques ont découvert un paradoxe de l'ère glaciaire et leurs découvertes ajoutent aux preuves de plus en plus nombreuses que le changement climatique pourrait apporter des mers plus élevées que ne le prédisent la plupart des modèles.
Les petites pointes de la température de l'océan, plutôt que de l'air, ont probablement déclenché les cycles de désintégration rapide de la vaste calotte glaciaire qui recouvrait autrefois une grande partie de l'Amérique du Nord.
Le comportement de cette ancienne calotte glaciaire - appelée Laurentide - a intrigué les scientifiques pendant des décennies parce que ses périodes de fonte et d'éclatement dans la mer se sont produites aux périodes les plus froides de la dernière période glaciaire. La glace devrait fondre quand il fait chaud, mais ce n'est pas ce qui est arrivé.
"Nous avons montré que nous n'avions pas vraiment besoin de réchauffement atmosphérique pour déclencher des phénomènes de désintégration à grande échelle si l'océan se réchauffait et commençait à chatouiller les bords des nappes glaciaires", explique Jeremy Bassis, professeur agrégé de sciences du climat et de l'espace. à l'Université du Michigan.
"Il est possible que les glaciers modernes, et pas seulement les parties qui flottent, mais les parties qui touchent l'océan, soient plus sensibles au réchauffement de l'océan que nous le pensions auparavant."
Ce mécanisme est probablement à l'œuvre aujourd'hui sur la calotte glaciaire du Groenland et peut-être en Antarctique. Les scientifiques le savent en partie grâce aux travaux antérieurs de Bassis. Il y a quelques années, il a trouvé une nouvelle façon plus précise de décrire mathématiquement comment la glace se brise et coule. Son modèle a permis de mieux comprendre comment le stock de glace de la Terre pourrait réagir aux changements de la température de l'air ou de l'océan et comment cela pourrait se traduire par une élévation du niveau de la mer.
L'année dernière, d'autres chercheurs l'ont utilisé pour prédire que la fonte de la glace antarctique pourrait augmenter le niveau de la mer de plus de trois pieds, contrairement à l'estimation précédente selon laquelle l'Antarctique n'apporterait que des centimètres de 2100.
Dans la nouvelle étude, publiée dans la revue Nature, les chercheurs ont appliqué une version de ce modèle au climat de la dernière période glaciaire, qui s'est terminée il y a environ 10,000. Ils ont utilisé les enregistrements des carottes de glace et des sédiments du plancher océanique pour estimer la température de l'eau et comment elle variait. Leur but était de voir si ce qui se passe au Groenland aujourd'hui pourrait décrire le comportement de l'inlandsis laurentidien.
Les scientifiques se réfèrent à ces périodes passées de désintégration rapide de la glace comme événements Heinrich: Les icebergs ont brisé les bords des nappes glaciaires de l'hémisphère nord et se sont déversés dans l'océan, élevant le niveau de la mer de plus de 6 au cours de centaines d'années. Au fur et à mesure que les icebergs ont dérivé et fondu, la saleté qu'ils transportaient s'est déposée sur le fond de l'océan, formant des couches épaisses qui peuvent être observées dans les carottes de sédiments du bassin de l'Atlantique Nord. Ces couches de sédiments inhabituelles sont ce qui a permis aux chercheurs d'identifier d'abord les événements Heinrich.
«Des décennies de travaux sur les sédiments océaniques ont montré que ces effondrements se produisaient périodiquement durant la dernière période glaciaire, mais il a fallu beaucoup plus de temps pour trouver un mécanisme qui explique pourquoi l'inlandsis Laurentide s'est effondré durant les périodes les plus froides. périodes seulement. Cette étude a fait cela », explique Sierra Petersen, géochimiste et coauteur, chercheur en sciences de la terre et de l'environnement.
Les chercheurs ont entrepris de comprendre le calendrier et la taille des événements Heinrich. Grâce à leurs simulations, ils ont pu prédire les deux, et aussi expliquer pourquoi certains événements de réchauffement des océans ont déclenché des événements Heinrich et d'autres pas. Ils ont même identifié un événement Heinrich supplémentaire qui avait été précédemment manqué.
Les événements de Heinrich ont été suivis par de brèves périodes de réchauffement rapide. L'hémisphère nord réchauffé à plusieurs reprises par 15 degrés Fahrenheit en quelques décennies. La zone se stabiliserait, mais la glace atteindrait lentement son point de rupture au cours des mille prochaines années. Leur modèle a également été capable de simuler ces événements.
Le nouveau modèle prend en compte la façon dont la surface de la Terre réagit au poids de la glace sur le dessus. La glace lourde déprime la surface de la planète, la poussant parfois sous le niveau de la mer. C'est alors que les calottes glaciaires sont les plus vulnérables aux mers plus chaudes. Mais à mesure qu'un glacier recule, la Terre solide rebondit à nouveau hors de l'eau, stabilisant le système. À partir de ce moment, la couche de glace peut recommencer à se dilater.
"Il y a actuellement une grande incertitude quant à l'augmentation du niveau de la mer et une grande partie de cette incertitude est liée à la question de savoir si les modèles intègrent le fait que les nappes de glace se brisent", explique Bassis. "Ce que nous montrons, c'est que les modèles que nous avons de ce processus semblent fonctionner pour le Groenland, ainsi que dans le passé, nous devrions donc être en mesure de prédire avec plus de confiance l'élévation du niveau de la mer."
Les parties de l'Antarctique ont une géographie similaire à celle de la Laurentide: l'île Pine, le glacier Thwaites, par exemple.
"Nous assistons au réchauffement de l'océan dans cette région et nous voyons que ces régions commencent à changer. Dans cette zone, ils voient des changements de température de l'océan d'environ 2.7 degrés Fahrenheit ", explique Bassis. «C'est une magnitude similaire à celle que nous avons connue dans les événements de Laurentide, et nous avons vu dans nos simulations qu'une petite quantité de réchauffement des océans peut déstabiliser une région si elle est dans la bonne configuration et même en l'absence de réchauffement atmosphérique. "
La National Science Foundation et l'Administration nationale de l'atmosphère et des océans ont soutenu le travail.
La source: Université du Michigan
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