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Antarctique : 45 millions d’années de variations climatiques révélées par les sédiments marins

Plateforme de glace du glacier de l'île du Pin. Crédits : NASA / JPL-Caltech / UC Irvine.

Des scientifiques de l’Université Victoria de Wellington (Nouvelle-Zélande) et de l’Université de Birmingham (Royaume-Uni) sont parvenus à reconstruire la température des mers attenantes à l’Antarctique sur les quarante-cinq derniers millions d’années. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Geoscience ce 15 septembre.

Pour arriver à retracer l’histoire climatique sur une période aussi longue, les chercheurs se sont appuyés sur le contenu en lipides fossiles des carottes sédimentaires prélevées dans la région. En effet, les archées qui produisent ces lipides membranaires ajustent leur composition à la température de l’eau, ce qui permet d’en déduire indirectement les variations.

On rappelle qu’à l’instar des carottes glaciaires, plus on s’enfonce dans le sédiment, plus on remonte dans le temps. Par conséquent, les variations de la composition lipidique avec la profondeur offrent la possibilité de resituer les fluctuations thermiques des eaux de la région sur de très longues échelles de temps, eu égard aux faibles taux d’accumulation des sédiments.

Des millions d’années restituées avec une précision sans précédent

Si la technique n’est pas nouvelle en soi, elle pose des difficultés de mise en pratique que les scientifiques ont réussi à pallier en faisant appel à un programme d’apprentissage automatique. De fait, la reconstitution obtenue est d’une précision inégalée, avec des retombées et des implications fortes sur les liens entre fluctuations des températures de l’océan et taille de la calotte antarctique.

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Configuration topographique de l’Antarctique à différentes périodes (a). Évolution de la température de surface de la mer en Terre de Wilkes (c) et en mer de Ross (d). Concentration en CO2 et seuils de formation des parties terrestres et marines de la calotte antarctique (pointillés) (e). Crédits : B. Duncan & coll. 2022.

« La reconstitution que nous avons produite offre un aperçu beaucoup plus robuste des fluctuations des températures antarctiques et de leur lien avec les changements dans la quantité de glace et la topographie du continent blanc au cours de cette période, et ouvre la voie à de meilleures estimations des événements futurs », relate James Bendle, auteur principal du papier.

Une confirmation de la fragilité de l’Antarctique

Les données présentées par les chercheurs confirment, à une exception près, l’étroite relation entre intensité de l’effet de serre, température de l’océan Antarctique et taille de la calotte australe. Ce lien est d’ailleurs si marqué qu’il laisse peu de doute sur le fait que nous avons d’ores et déjà signé pour un retrait sensible de l’inlandsis austral et donc pour plusieurs mètres d’élévation du niveau de la mer à échéance de plusieurs siècles.

« Nous pouvons constater que la glace de l’Antarctique est actuellement en train de changer », souligne le chercheur.  « Cette étude du passé de la Terre est l’une des indications les plus claires à ce jour que nous continuons à produire des niveaux de CO2 pour lesquels nous pouvons nous attendre à une perte de glace majeure sur les marges de l’Antarctique et à une élévation du niveau mondial de la mer au cours des décennies et des siècles à venir ».