Une ancienne carotte de glace révèle des secrets climatiques
Les échantillons de carottes de glace du Pliocène – une période historique plus chaude – pourraient offrir la meilleure analogie avec notre climat futur.
En bref:
On a prélevé la plus ancienne carotte de glace jamais découverte en Antarctique.
Cet échantillon remonte à environ cinq millions d'années.
En analysant la composition de l'échantillon, on peut en savoir plus sur l'état de la glace pendant le réchauffement du Pliocène, une période qui s'apparente à notre futur climat.
Le climat au cours de l’histoire
Les carottes prélevées dans les couches de glace de l'Antarctique et du Groenland offrent aux scientifiques un aperçu de la préhistoire. Les bulles d'air emprisonnées à l'intérieur, figées dans le temps, contiennent un enregistrement de l'ancien climat de la Terre. Les scientifiques ont recherché des échantillons de plus en plus anciens dans l'espoir de dresser un tableau plus complet de l'état de notre climat au cours de l'histoire. Récemment, des chercheurs ont présenté les résultats de carottes de glace qu'ils ont trouvées dans la vallée d'Ong, dans l'ouest de l'Antarctique.
Ces carottes ont été datées d'environ cinq millions d'années – bien plus anciennes que tous les échantillons découverts auparavant. Par conséquent, l'échantillon de la vallée d'Ong est le premier à offrir un instantané d'une période de l'histoire connue sous le nom de réchauffement du Pliocène, que certains scientifiques ont qualifié de « meilleur analogue du climat dans un futur rapproché.»
Les chercheurs étudient la glace pour trouver des indices sur les changements climatiques. (Source : Marie Bergelin et Jaakko Putkonen)
« Nous n'avons pas de glace remontant aussi loin », a déclaré Marie Bergelin, auteure principale de la recherche, à The Weather Network. « La surface a été déposée il y a au moins 1,1 million d'années, ce qui indique que la glace en dessous est encore plus ancienne ».
Tout comme les couches compressées de sol et de sédiments fournissent des indices sur l'histoire de l'évolution et les créatures ou cultures disparues depuis longtemps, les matériaux anciens gelés dans les couches de glace et les glaciers offrent une abondance de données aux chercheurs comme Mme Bergelin. En forant jusqu'à un kilomètre de profondeur, les scientifiques peuvent percer les mystères d'échantillons qui peuvent contenir de la poussière, des particules, des sels marins, des traces d'activité humaine et même de la suie provenant de feux de forêt ou de volcans lointains.
Des carottes de glace très profondes
Près de la surface, les couches d'une carotte de glace peuvent être différenciées année après année comme les anneaux d'un arbre. Mais à mesure que la glace s'enfonce dans les profondeurs, elle est tellement comprimée que les couches sont indiscernables et la glace doit être datée à l'aide de la chimie de ses composants. « Il y a deux endroits où les gens cherchent de la vieille glace. Le premier est l'intérieur de l'Antarctique, où il y a une accumulation régulière de glace », a déclaré Ed Brook, professeur de sciences de la terre, de l'océan et de l'atmosphère à l'université d’État de l’Oregon.
« À l'intérieur, on obtient de belles couches et un ensemble de données continu. Malheureusement, vous la perdez aussi par le fond, elle fond ou s'écoule par dessous, donc la glace la plus ancienne qui ait jamais existé en Antarctique a disparu. » Ce qui rend la carotte de la vallée d'Ong unique est son âge et sa formation inhabituelle.
Une belle carotte de glace. (Source : Marie Bergelin et Jaakko Putkonen)
« Cette couche de glace, lorsqu'elle a avancé, s'est étendue dans la vallée d'Ong et, au cours de la déglaciation, elle n'a jamais quitté la vallée, et est devenue stagnante et isolée. La glace que nous voyons est déformée et a été déposée en une seule fois dans le passé, si bien que nous ne voyons pas les couches comme avec les carottes de glace traditionnelles », a expliqué Mme Bergelin.
L'un des avantages du site de la vallée d'Ong est qu'il est proche de la surface, ce qui permet d'accéder relativement facilement à des échantillons préhistoriques qui, ailleurs, seraient beaucoup plus profonds et beaucoup plus chers à extraire. « Ces carottes seront très longues – de deux à trois kilomètres – et il faut donc beaucoup de ressources et de logistique pour les obtenir », explique M. Brook.
Le site de la vallée d'Ong est également important, car les masses de glace qui s'y trouvent « coïncident potentiellement avec deux grandes glaciations mondiales au début et à la fin de l'ère pliocène, lorsque les températures mondiales et le CO2 étaient plus élevés qu'aujourd'hui ».
Des analyses sur les échantillons
« L'un des objectifs en Antarctique est de voir comment la glace a réagi à des températures plus chaudes, ou à des niveaux de CO2 plus élevés qu'aujourd'hui », a déclaré Mme Bergelin. « Ces dépôts de glace détiennent des informations directes sur l'endroit où se trouvait la couche de glace de l'Antarctique et sur ce qu'elle faisait pendant cette période ». L'étape suivante, qui consiste à effectuer des analyses sur les échantillons de carottes de glace, sera réalisée par des scientifiques comme Jeffery Severinghaus, professeur de géochimie au SCRIPPS.
« Nos carottes de glace sont analysées pour détecter les gaz atmosphériques anciens (tels que les concentrations de CO2) en plaçant un petit morceau de glace dans une chambre à vide et en pompant tout l'air moderne », explique M. Severinghaus à TWN.
La glace peut nous montrer les impacts du climat dans la région sur une longue période. (Source: Marie Bergelin et Jaakko Putkonen)
« Nous faisons fondre la glace, toujours sous vide, pour libérer tout l'air ancien contenu dans les bulles. Nous faisons ensuite passer cet air dans une machine qui mesure la concentration de dioxyde de carbone, ou de tout autre gaz que nous recherchons. » Le professeur Brook, qui est également le directeur du Center for Oldest Ice Exploration, a expliqué l'importance de cette recherche pour la science et la modélisation du climat.
« Nous avons des preuves indirectes sur ce qu'étaient les niveaux de gaz à effet de serre (au cours du dernier million d'années), principalement le CO2, mais ces preuves sont assez incertaines. Il s'agit d'une question fondamentale en sciences de la Terre : quel sera le réchauffement pour une certaine quantité de CO2 ajoutée à l'atmosphère? » a déclaré M. Brook.
Des mesures précises des GES
« La compréhension de ces périodes anciennes nous donne des points de repère pour nos modèles mathématiques du système climatique », a ajouté M. Brook. « Et les carottes de glace sont le meilleur moyen d'obtenir des mesures précises des gaz à effet de serre – c'est pourquoi nous voulons cette glace très ancienne, car plus on remonte dans le temps, plus la terre semble avoir été chaude. »
Les carottes de glace à couches continues fournissent un enregistrement plus homogène de l'histoire du climat au fil du temps, mais les plus anciennes ne remontent qu'à 123 000 ans au Groenland et à 800 000 ans en Antarctique.
Les chercheurs sur le terrain en Antarctique. (Source: Marie Bergelin et Jaakko Putkonen)
« Nous espérons que, puisqu'il s'agit d'une fenêtre sur une certaine période de notre passé, une période qui va bien au-delà de tous les âges que nous avons trouvés auparavant, cela peut fournir des informations sur ce que faisait la calotte glaciaire de l'Antarctique il y a jusqu'à cinq millions d'années », a déclaré Mme Bergelin.
Adapté d'un article de M.A. Jacquemain, contributeur à The Weather Network.
Image bannière : un échantillon de glace (source : Marie Bergelin et Jaakko Putkonen)
