Anna Ruth Halberstadt mène des recherches sur le terrain dans les vallées sèches de McMurdo en Antarctique. Crédit : Anna Ruth Halberstadt
Résolution de la divergence entre les données terrestres et marines ; montre que les calottes glaciaires sont vulnérables aux petites fluctuations du CO2.
Une nouvelle recherche menée par l’Université du Massachusetts Amherst résout définitivement une divergence de longue date dans les archives géologiques qui opposait les études du comportement des calottes glaciaires marines à celles qui reconstituaient les conditions passées sur terre. La recherche, publiée récemment dans le journal Geologyet financée par la National Science Foundation et le National Environment Research Council, donne un poids supplémentaire aux preuves que la calotte glaciaire de l’Antarctique est sensible aux petits changements des niveaux de CO2 et que, dans le passé, de grandes parties de la calotte glaciaire auraient pu disparaître avec des niveaux de CO2 similaires à ceux d’aujourd’hui.
Les scientifiques qui étudient l’histoire de la calotte glaciaire de l’Antarctique débattent depuis des décennies de la divergence entre les données marines de la mer de Ross et les données recueillies dans les vallées sèches de McMurdo, une région côtière montagneuse sans glace adjacente à la mer de Ross. D’un côté, les données marines du fond marin ont montré que la calotte glaciaire de l’Antarctique s’est rétrécie à plusieurs reprises pour atteindre une taille inférieure à celle d’aujourd’hui au cours des 10 derniers millions d’années, et que la mer de Ross couverte de glace était périodiquement un océan ouvert. Cela suggère que la calotte glaciaire de l’Antarctique est sensible aux fluctuations relativement faibles du CO2 et de la température et qu’elle a reculé au cours des périodes chaudes passées.
Halberstadt analysant des carottes de sédiments marins. Crédit : UMass Amherst
De l’autre côté, des études terrestres de formes de terrain anciennes et bien préservées dans les vallées sèches de McMurdo révèlent que les conditions de désert froid sur terre ont été maintenues au cours de la même période de dix millions d’années, ce qui a conduit certains chercheurs à conclure qu’une calotte glaciaire antarctique stable a persisté au cours de multiples périodes chaudes passées et qu’elle pourrait donc être moins sensible au réchauffement climatique que ne le suggèrent les données marines.
La calotte glaciaire de l’Antarctique occidental est-elle sensible ou non au réchauffement climatique ? La résolution de ce débat revêt une importance planétaire, car les mêmes parties de la calotte glaciaire de l’Antarctique qui se sont effondrées dans le passé pourraient faire monter le niveau des mers de 3 mètres ou plus si elles devaient s’effondrer à notre époque.
À l’aide d’une série de modèles climatiques et d’inlandsis à haute résolution, Anna Ruth Halberstadt, qui a effectué ces recherches dans le cadre de son doctorat en géosciences à UMass Amherst, et ses collègues ont pu montrer qu’il est tout à fait possible que des températures inférieures à zéro existent dans les vallées sèches de McMurdo même lorsque la mer de Ross voisine est complètement libre de glace. Nous pouvons maintenant dire “ok, maintenant nous comprenons pourquoi ces deux ensembles de données semblaient être en désaccord”, dit Halberstadt, l’auteur principal de l’article.
Halberstadt et son équipe ont mené une série d’expériences en utilisant des modèles de climat et de glace de mer de pointe pour montrer que les vallées sèches de McMurdo auraient certainement pu rester gelées, même pendant les périodes où la calotte glaciaire s’est effondrée. Halberstadt déclare que “ce travail met enfin en cohérence toutes les informations géologiques et suggère que de grandes parties de l’inlandsis antarctique ont pu s’effondrer dans des situations climatiques similaires à celles d’aujourd’hui”.
Référence : “Reconciling persistent sub-zero temperatures in the McMurdo Dry Valleys, Antarctica, with Neogene dynamic marine ice-sheet fluctuations” par Anna Ruth W. Halberstadt, Douglas E. Kowalewski et Robert M. DeConto, 11 février 2022, Géologie.
DOI : 10.1130/G49664.1
