Comment la fonte de glace en Antarctique peut être un point de basculement pour le climat de toute la planète

Comment la fonte de glace en Antarctique peut être un point de basculement pour le climat de toute la planète
La fonte de la glace antarctique peut déclencher des effets de l'autre côté du globe.
NASA / Jane Peterson

La fonte de la glace de l'Antarctique peut déclencher un réchauffement rapide de l'autre côté de la planète, selon notre nouvelle recherche qui détaille comment un événement climatique si brutal s'est produit il y a des années 30,000, dans lequel la région de l'Atlantique Nord s'est réchauffée de façon spectaculaire.

Cette idée de "points de basculement" dans le système de la Terre a eu quelque chose d'un mauvais rap depuis le blockbuster 2004 The Day After Tomorrow prétendument montré comment la glace polaire fondante peut déclencher toutes sortes de changements globaux.

Mais alors que le film a certainement exagéré la vitesse et la gravité du changement climatique brutal, nous savons que de nombreux systèmes naturels sont vulnérables à être poussés dans différents modes de fonctionnement. La fonte de la calotte glaciaire du Groenland, le recul de la banquise arctique en été et l'effondrement de la circulation océanique mondiale sont autant d'exemples de vulnérabilité potentielle dans un monde futur plus chaud.

Bien sûr, il est notoirement difficile de prédire quand et où les éléments du système de la Terre basculeront brusquement dans un état différent. Une des principales limites est que les données climatiques historiques sont souvent trop courtes pour tester la compétence de nos modèles informatiques utilisés pour prédire les changements environnementaux futurs, ce qui entrave notre capacité à planifier des changements brusques potentiels.

Heureusement, cependant, la nature préserve une mine de preuves dans le paysage qui nous permet de comprendre comment des changements d'échelle de temps peuvent se produire.

Valeurs fondamentales

L'une des sources d'information les plus importantes sur les points de basculement climatiques passés est constituée par les carottes de glace d'un kilomètre de long extraites des calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique, qui conservent des informations extrêmement détaillées. remontant aux années 800,000.

L'enregistrement des carottes de glace du Groenland changements massifs, à l'échelle millénaire, de la température qui ont eu lieu dans la région de l'Atlantique Nord au cours des dernières années 90,000. L'ampleur de ces oscillations est stupéfiante: dans certains cas, les températures ont augmenté de 16 ℃ en quelques décennies ou même quelques années.

Vingt-cinq de ces grands soi-disant Événements de réchauffement de Dansgaard-Oeschger (DO) a été identifié. Ces oscillations abruptes de la température se sont produites trop rapidement pour être causées par l'évolution lente de la Terre autour du Soleil. Fascinant, quand on compare les carottes de glace de l'Antarctique avec celles du Groenland, on voit une relation de «bascule»: quand il se réchauffe au nord, le sud se refroidit, et vice versa.

Les tentatives pour expliquer la cause de cette bascule bipolaire se sont traditionnellement concentrées sur la région de l'Atlantique Nord et comprennent la fonte des calottes glaciaires, les changements dans la circulation océanique ou les régimes des vents.

Mais, comme le montre notre nouvelle recherche, ces événements ne sont peut-être pas la seule cause des événements de DO.

Notre nouveau papier, publié aujourd'hui dans Nature Communications, suggère qu'un autre mécanisme, avec ses origines en Antarctique, a également contribué à ces balançoires rapides dans la température globale.

Arbre de la connaissance

Nous savons qu'il y a eu effondrements majeurs de la calotte antarctique dans le passé, ce qui soulève la possibilité que ceux-ci aient fait basculer une ou plusieurs parties du système terrestre dans un état différent. Pour étudier cette idée, nous avons analysé un ancien kauri néo-zélandais qui a été extrait d'un marais tourbeux près de Dargaville, Northland, et qui a vécu entre 29,000 et 31,000 il y a des années.

Grâce à des datations précises, nous savons que cet arbre a vécu un bref épisode de DO, au cours duquel (comme expliqué ci-dessus) les températures dans l'hémisphère nord auraient augmenté. Fait important, le modèle unique de carbone radioactif atmosphérique (ou carbone 14) trouvé dans les cernes nous a permis d'identifier des changements similaires conservés dans les enregistrements climatiques des carottes océaniques et glaciaires (ce dernier utilisant le beryllium-10, un isotope formé par des processus similaires). carbone-14). Cet arbre nous permet donc de comparer directement ce que le climat faisait au cours d'un événement DO au-delà des régions polaires, fournissant une image globale.

La chose extraordinaire que nous avons découverte est que l'événement chaud DO a coïncidé avec une période 400-année de refroidissement de surface dans le sud et un recul important de la glace antarctique.

Lorsque nous avons cherché d'autres informations sur ce qui se passait à l'époque, nous n'avons trouvé aucune preuve de changement dans la circulation océanique. Au lieu de cela, nous avons trouvé un effondrement des vents alizés du Pacifique portant des pluies sur le nord-est tropical de l'Australie qui coïncidait avec le refroidissement du sud par l'année 400.

Pour explorer comment la fonte de la glace de l'Antarctique pourrait causer un tel changement dans le climat mondial, nous avons utilisé un modèle climatique pour simuler la libération de grands volumes d'eau douce dans l'océan Austral. Les simulations du modèle ont toutes montré la même réponse, en accord avec nos reconstitutions climatiques: quelle que soit la quantité d'eau douce rejetée dans l'océan Austral, les eaux de surface du Pacifique tropical se sont réchauffées, entraînant des changements de vent qui ont déclenché l'Atlantique Nord. réchauffer aussi.

La ConversationLes travaux futurs se concentrent maintenant sur ce qui a causé le retrait spectaculaire des calottes glaciaires antarctiques. Peu importe comment cela s'est passé, il semble que la fonte des glaces dans le sud puisse entraîner un changement global brutal, dont nous devrions être conscients dans un monde plus chaud.

À propos des auteurs

Chris Turney, professeur des sciences de la terre et du changement climatique, UNSW; Jonathan Palmer, chercheur, École des sciences biologiques, de la terre et de l'environnement., UNSW; Peter Kershaw, professeur émérite, Terre, atmosphère et environnement, Université de Monash; Steven Phipps, modélisateur de feuille de glace Palaeo, Université de Tasmanie, et Zoë Thomas, associée de recherche, UNSW

Cet article a été publié initialement le La Conversation. Lis le article original.

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