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L’impact démesuré des icebergs dans les cycles glaciaires-interglaciaires

Vue sur la barrière de Venable, en Antarctique occidental. Crédits : NASA.

Les dernières avancées en paléoclimatologie font état du rôle majeur joué par les icebergs dans les transitions entre périodes interglaciaires et glaciaires. En effet, leur impact sur la circulation océanique agirait comme un amplificateur du signal astronomique. Les résultats ont récemment été publiés dans la revue scientifique Nature

L’alternance de périodes glaciaires et interglaciaires est une caractéristique phare du climat des derniers millions d’années et un domaine de recherche actif en paléoclimatologie. On rappelle que ce sont les paramètres astronomiques – dits de Milanković – qui amènent les alternances glaciaires-interglaciaires. Toutefois, les variations associées à ces paramètres sont remarquablement faibles au regard des changements climatiques provoqués sur Terre. Aussi, des processus amplificateurs internes à la machine climatique doivent nécessairement intervenir pour expliquer l’amplitude des fluctuations.

Les icebergs, acteurs des cycles glaciaires-interglaciaires

Les phénomènes amplificateurs mis en jeu sont multiples et hétérogènes. En effet, ils impliquent aussi bien l’océan que la biosphère, la cryosphère ou encore la géosphère. Par ailleurs, tous ne sont pas connus et évaluer la contribution respective de chacun d’entre eux reste un sujet difficile. Par conséquent, si l’image générale des cycles glaciaires-interglaciaires est relativement bien comprise, les modalités du cheminement physique sont encore sujettes à controverse.

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Seul 10 % d’un iceberg émerge de la surface de la mer. Crédits : iStock.

Une équipe de chercheurs explique désormais que les icebergs antarctiques jouent vraisemblablement un rôle majeur dans l’amplification du signal astronomique. Plus précisément, lorsque les paramètres de Milanković diminuent la quantité d’énergie solaire arrivant près du pôle, les icebergs fondent à des latitudes de plus en plus basses. L’eau douce produite par la fonte finit progressivement par envahir les autres océans, dont l’Atlantique.

Or, ce dernier abrite le cœur de la circulation thermohaline. L’arrivée d’une couche d’eau anormalement douce – couplée à une salinisation de l’océan austral – déclenche alors de profonds changements dans les courants marins. Résultat : la capture de carbone par l’océan est amplifiée, ce qui diminue sensiblement l’effet de serre et la température planétaire. Cette suite de mécanismes s’articule en quelques milliers d’années, une échelle typique des cycles étudiés.

Le réchauffement climatique fait son cirque

« Nous sommes étonnés d’avoir découvert que cette téléconnexion est présente dans chacune des différentes périodes glaciaires des 1,6 million d’années », note Aidan Starr, auteur principal du papier publié dans Nature le 13 janvier dernier. « Cela indique que l’océan Antarctique joue un rôle majeur dans le climat mondial, ce que les scientifiques ont longtemps senti, mais que nous avons maintenant clairement démontré ».

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Historique de trajectoires des icebergs antarctiques entre 1978 et 2019. L’iceberg A-68 est en orange, la dernière image datant de juillet 2020. Crédits : NASA.

Ces résultats novateurs ont été obtenus grâce à l’analyse multivariée de sédiments marins. Les chercheurs ont notamment mesuré la quantité de fragments de roche déposés sur les fonds océaniques. Un proxy qui permet d’évaluer l’ampleur ainsi que les zones où fondent les icebergs. Ces carottages ont été effectués au large de l’Afrique du Sud et offrent une vue des 1,6 derniers million d’années. Associées à ces mesures, les auteurs ont eu recours à des simulations climatiques qui confirment l’hypothèse avancée. Elles suggèrent également que le réchauffement actuel menace de rendre l’océan austral trop chaud pour permettre la prochaine glaciation.

« L’année dernière, lors d’une expédition à bord de l’Hespérides, le navire de recherche de la marine espagnole, nous avons pu observer l’immense iceberg A-68 qui venait de se briser en plusieurs morceaux à côté des îles de Géorgie du Sud » relate Jiménez Espejo, co-auteur de l’étude. « Le réchauffement pourrait entraîner une modification des trajectoires et des schémas de fonte de ces grands icebergs à l’avenir, affectant les courants et, par conséquent, notre climat et la validité des modèles que les scientifiques utilisent pour le prédire ».

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