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Pourquoi la périodicité des âges glaciaires a-t-elle basculé il y a 1 million d’années ?

Localisation des calottes polaires au dernier maximum glaciaire. Crédits : Wikimedia Commons.

Le changement de périodicité des cycles glaciaires-interglaciaires survenu il y a environ 1 million d’années trouverait son origine dans l’hémisphère nord, plus précisément au niveau de l’océan Atlantique. C’est du moins ce qu’avance une étude parue le 16 novembre dans la revue PNAS.

Le climat des deux derniers millions d’années est marqué par une alternance de périodes glaciaires et interglaciaires. Un changement de rythme est toutefois survenu en cours de route. En effet, la périodicité est passée de 41 000 ans à 100 000 ans environ, tandis que l’amplitude des périodes froides s’est accentuée. Cette évolution qui continue d’intriguer les scientifiques est connue sous le nom de transition mi-pléistocène.

Le changement de périodicité qui définit cette transition n’est associé à aucune évolution particulière des paramètres astronomiques, initiateurs des transitions glaciaires-interglaciaires. Son origine doit donc se situer à l’intérieur même de la machine climatique, laquelle va répondre de façon différente aux fluctuations de l’orbite de la Terre autour du soleil. Il n’existe à ce jour aucune explication complètement satisfaisante, la question restant ainsi ouverte.

Changement de périodicité : l’érosion des sols mise en cause

Selon l’équipe du professeur Maayan Yehudai, la transition pourrait être liée à la circulation méridienne de retournement atlantique (AMOC). En effet, ce système de courants océaniques qui transporte la chaleur du sud du bassin jusqu’au nord de l’Europe et du Groenland s’est fortement affaibli avant le changement de périodicité, il y a environ un million d’années. Pour arriver à ces résultats, les scientifiques ont étudié la concentration en isotopes du néodyme dans des carottes de sédiments marins prélevées au nord et au sud de l’Atlantique.

cycles glaciaire-interglaciaire
Évolution de la périodicité des cycles glaciaires-interglaciaires au fil des millions d’années. Reconstruction de la température à Vostok, antarctique. Crédits : Wikimedia Commons.

Les auteurs suggèrent qu’au fil des glaciations, les calottes de l’hémisphère nord ont érodé et altéré le substrat rocheux de sorte à en augmenter la rigidité. Cette hausse d’adhérence aurait conduit à des calottes continentales plus stables et étendues, à un refroidissement régional, mais aussi à une disruption de l’AMOC passé un seuil. La baisse du transport de chaleur qui en a résulté a ensuite intensifié les âges glaciaires dans leur globalité. Avec un système climatique tombant plus massivement en régime froid, la réponse aux paramètres astronomiques et la rythmicité des transitions glaciaires-interglaciaires ont par conséquent changé.

« Notre découverte situe l’origine de ce changement dans l’hémisphère nord au niveau des calottes glaciaires qui y ont évolué, entraînant un changement vers les schémas climatiques que nous observons aujourd’hui », relate Maayan Yehudai. « Il s’agit d’une étape très importante pour comprendre ce qui a causé cette transition et d’où elle vient. Les résultats mettent en évidence l’importance de la région Atlantique nord et de la circulation océanique pour les changements climatiques présent et futur ».