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Il y a 70 000 ans, une énorme plateforme de glace recouvrait l’Arctique

Image d'illustration. Crédits : NASA.

Selon une nouvelle étude, le bassin arctique était couvert d’une vaste plateforme de glace faisant près d’1 kilomètre d’épaisseur au cours des deux dernières périodes glaciaires. Par ailleurs, sous celle-ci devait se trouver une énorme quantité d’eau douce. C’est la première fois que l’analyse de données paléoclimatiques fournit pareille image de l’océan polaire nord en climat glaciaire. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature le 3 février dernier.

De nos jours, l’océan Arctique est marqué par la présence d’une couche de glace de quelques mètres d‘épaisseur tout au plus. Cette banquise fluctue au cours de l’année en lien avec le cycle saisonnier. Aussi, elle atteint son extension maximale en fin d’hiver (mars) et son extension minimale en fin d’été (septembre). Notons qu’avec le réchauffement climatique, ces pics et creux annuels se produisent à des niveaux de plus en plus bas.

Une plateforme de glace géante en Arctique ?

Mais qu’en était-il lors des périodes glaciaires ? Étonnement, la réponse n’est pas aussi évidente qu’on pourrait le penser de prime abord. Divers indices géologiques indiquent qu’une plateforme de glace existait probablement sur la quasi totalité du bassin. En particulier, au niveau de la dorsale de Lomonossov où l’on constate la présence généralisée de traces d’érosion glaciaire. Toutefois, les données issues des sédiments marins ne soutiennent pas l’hypothèse d’une barrière de glace étendue à l’ensemble de l’océan Arctique. Autrement dit, les proxys paléoclimatiques offraient jusqu’à présent des indications plutôt contradictoires à ce sujet.

Dans une nouvelle étude parue ce 3 février, des chercheurs ont pu concilier les deux approches. En effet, grâce à l’analyse d’une dizaine de carottages effectués sur le plancher arctique, ils ont pu montrer que le bassin était effectivement recouvert d’une vaste plateforme glaciaire au moins deux fois au cours des 150 000 dernières années. D’une épaisseur avoisinant les 900 mètres, ce géant de glace aurait été présent entre -70 000 et -60 0000 ans ainsi qu’entre -150 000 et -130 000 ans. Deux intervalles qui couvrent la dernière et l’avant-dernière période glaciaire, respectivement. Ce véritable mur formait la partie flottante des énormes calottes présentes sur l’Amérique du nord et la Scandinavie.

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Représentation de la plateforme de glace qui aurait couvert l’océan Arctique lors des deux dernières périodes glaciaires. Les échanges d’eau avec le Pacifique et le nord de l’Atlantique sont coupés ou très amoindris. Toutefois, l’Arctique reçoit encore de l’eau douce par fonte saisonnière d’une partie de la glace. Cette dernière s’accumule alors sous la plateforme (1) et se déverse parfois brutalement dans l’Atlantique nord lorsqu’une frontière de glace se désintègre (2 et 3). Crédits : Institut Alfred Wegener / Martin Künsting.

Sous la glace arctique, un océan d’eau douce

Une autre découverte faite par l’équipe de scientifiques est que sous la plateforme arctique devait se trouver une eau presque totalement dépourvue de sel. Dit autrement, un océan d’eau douce. « Ces résultats signifient un réel changement dans notre compréhension de l’océan Arctique dans les climats glaciaires. À notre connaissance, c’est la première fois qu’un adoucissement complet de l’océan Arctique et des mers nordiques est envisagé, non pas une, mais deux fois » note Walter Geibert, auteur principal du papier et géochimiste à l’Institut Alfred Wegener (Allemagne).

Ces conclusions surprenantes ont été déduites des concentrations en thorium-230 des sédiments marins. « Dans l’eau de mer saline, la désintégration de l’uranium naturel entraîne toujours la production de l’isotope thorium-230. Cette substance s’accumule au fond de la mer, où elle reste détectable pendant très longtemps en raison de sa demi-vie de 75 000 ans » détaille l’auteur principal. « Ici, son absence répétée et généralisée est un cadeau qui nous révèle ce qui s’est passé. Selon nos connaissances, la seule explication raisonnable est que l’océan Arctique fût rempli d’eau douce deux fois, sous forme congelée et liquide ».

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Crédits : Pixabay.

Comprendre les instabilités climatiques en période glaciaire

Si ces travaux sont confirmés, ils permettraient d’expliquer l’origine de certaines instabilités climatiques typiques des périodes glaciaires et encore mal comprises. En particulier, les variations brutales de température au Groenland où le mercure peut s’élever de près de 10 °C en dix ans et ne retrouver des niveaux caractéristiques que plusieurs siècles plus tard.

En effet, la capacité à maintenir les 9 millions de kilomètres cube d’eau douce au pôle tient à un niveau de la mer plus bas et au rôle de barrière joué par les glaces, limitant ainsi les échanges de sel avec l’Atlantique et le Pacifique nord. Or, « une fois que le mécanisme des barrières de glace ne tient plus, une eau salée plus lourde pourrait à nouveau envahir l’océan Arctique » explique Walter Geibert. « Nous pensons que cela pourrait alors déplacer rapidement l’eau douce plus légère, entraînant un rejet soudain de la quantité accumulée au niveau de la limite sud peu profonde des mers nordiques et du Groenland vers l’Atlantique Nord ».

Ce faisant, les courants marins – dont le Gulf Stream – seraient brutalement perturbés, amenant une reconfiguration abrupte de la distribution de chaleur. Affaire à suivre !

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