Ère froide, d’une durée du début du XVe au milieu du XIXe siècle, déclenchée par des conditions exceptionnellement chaudes.
Une nouvelle recherche de l’Université du Massachusetts à Amherst fournit une nouvelle réponse à l’une des questions persistantes en climatologie historique, en histoire de l’environnement et en sciences de la Terre : qu’est-ce qui a causé le petit âge glaciaire ? La réponse, nous le savons maintenant, est un paradoxe : le réchauffement.
Le petit âge glaciaire a été l’une des périodes les plus froides des 10 000 dernières années, une période de refroidissement particulièrement prononcée dans la région de l’Atlantique Nord. Cette vague de froid, dont les chercheurs débattent sur la chronologie précise, mais qui semble s’être installée il y a environ 600 ans, a été responsable de mauvaises récoltes, de famines et de pandémies dans toute l’Europe, entraînant la misère et la mort de millions de personnes. À ce jour, les mécanismes qui ont conduit à cet état climatique rigoureux sont restés peu concluants. Cependant, un nouvel article publié récemment dans Avancées scientifiques donne une image à jour des événements qui ont provoqué le petit âge glaciaire. Étonnamment, le refroidissement semble avoir été déclenché par un épisode inhabituellement chaud.
Lorsque l’auteur principal François Lapointe, chercheur postdoctoral et chargé de cours en géosciences à l’UMass Amherst et Raymond Bradley, professeur distingué en géosciences à l’UMass Amherst ont commencé à examiner attentivement leur reconstruction sur 3 000 ans des températures de surface de la mer de l’Atlantique Nord, dont les résultats ont été publiés dans le Actes de l’Académie nationale des sciences en 2020, ils ont remarqué quelque chose de surprenant : un changement soudain de conditions très chaudes à la fin des années 1300 à des conditions froides sans précédent au début des années 1400, seulement 20 ans plus tard.
En utilisant de nombreux enregistrements marins détaillés, Lapointe et Bradley ont découvert qu’il y avait un transfert anormalement fort d’eau chaude vers le nord à la fin des années 1300 qui a culminé vers 1380. En conséquence, les eaux au sud du Groenland et des mers nordiques sont devenues beaucoup plus chaudes que d’habitude. « Personne ne l’a reconnu auparavant, note Lapointe.
Carte de corrélation moyenne multimodèle entre l’AMOC basse fréquence à 26°N et la SST (12). Les étoiles numérotées de 1 à 15 indiquent l’emplacement des sites. Crédit : Image de Lapointe et. al., https://doi.org/10.1126/sciadv.abi8230
Normalement, il y a toujours un transfert d’eau chaude des tropiques vers l’Arctique. Il s’agit d’un processus bien connu appelé Circulation méridienne de renversement de l’Atlantique (AMOC), qui ressemble à un tapis roulant planétaire. En règle générale, l’eau chaude des tropiques s’écoule vers le nord le long de la côte de l’Europe du Nord, et lorsqu’elle atteint des latitudes plus élevées et rencontre des eaux arctiques plus froides, elle perd de la chaleur et devient plus dense, faisant couler l’eau au fond de l’océan. Cette formation en eau profonde s’écoule ensuite vers le sud le long des côtes de l’Amérique du Nord et continue de circuler dans le monde entier.
Mais à la fin des années 1300, l’AMOC s’est considérablement renforcée, ce qui signifie que beaucoup plus d’eau chaude que d’habitude se déplaçait vers le nord, ce qui à son tour a entraîné une perte rapide de glace dans l’Arctique. Au cours de quelques décennies à la fin des années 1300 et 1400, de grandes quantités de glace ont été déversées dans l’Atlantique Nord, ce qui a non seulement refroidi les eaux de l’Atlantique Nord, mais a également dilué leur salinité, provoquant finalement l’effondrement de l’AMOC. C’est cet effondrement qui a alors déclenché un refroidissement substantiel.
Avance rapide jusqu’à notre époque : entre les années 1960 et 1980, nous avons également assisté à un renforcement rapide de l’AMOC, qui a été lié à la persistance de hautes pressions dans l’atmosphère au-dessus du Groenland. Lapointe et Bradley pensent que la même situation atmosphérique s’est produite juste avant le petit âge glaciaire, mais qu’est-ce qui a pu déclencher cet événement anticyclonique persistant dans les années 1380 ?
La réponse, a découvert Lapointe, se trouve dans les arbres. Une fois que les chercheurs ont comparé leurs découvertes à un nouveau record d’activité solaire révélé par les isotopes du radiocarbone conservés dans les cernes des arbres, ils ont découvert qu’une activité solaire inhabituellement élevée avait été enregistrée à la fin des années 1300. Une telle activité solaire a tendance à conduire à une pression atmosphérique élevée sur le Groenland.
Dans le même temps, moins d’éruptions volcaniques se produisaient sur terre, ce qui signifie qu’il y avait moins de cendres dans l’air. Une atmosphère « plus propre » signifiait que la planète était plus réactive aux changements de production solaire. « Par conséquent, l’effet d’une forte activité solaire sur la circulation atmosphérique dans l’Atlantique Nord a été particulièrement fort », a déclaré Lapointe.
Lapointe et Bradley se demandent si un refroidissement aussi brutal pourrait se reproduire à notre époque de changement climatique mondial. Ils notent qu’il y a maintenant beaucoup moins de glace de mer arctique en raison du réchauffement climatique, donc un événement comme celui du début des années 1400, impliquant le transport de glace de mer, est peu probable. « Cependant, nous devons garder un œil sur l’accumulation d’eau douce dans la mer de Beaufort (au nord de l’Alaska) qui a augmenté de 40 % au cours des deux dernières décennies. Son exportation vers l’Atlantique Nord subpolaire pourrait avoir un impact important sur la circulation océanique », a déclaré M. Lapointe. « De plus, les périodes persistantes de haute pression sur le Groenland en été ont été beaucoup plus fréquentes au cours de la dernière décennie et sont liées à une fonte des glaces record. Les modèles climatiques ne capturent pas ces événements de manière fiable et nous pourrions donc sous-estimer la perte future de glace de la calotte glaciaire, avec plus d’eau douce entrant dans l’Atlantique Nord, conduisant potentiellement à un affaiblissement ou à un effondrement de l’AMOC. Les auteurs concluent qu’il est urgent de s’attaquer à ces incertitudes.
Référence : « Little Ice Age abruptly triggerly by intrusion of Atlantic waters into the Nordic Seas » par François Lapointe et Raymond S. Bradley, 15 décembre 2021, Avancées scientifiques.
DOI : 10.1126 / sciadv.abi8230
Cette recherche a été financée par le financement de la National Science Foundation.
