Pour la première fois, des chercheurs ont pu reconstruire le mélange océanique d’un passé lointain en tirant parti de proxys climatiques contenus dans les sédiments marins. En particulier, ils soulignent l’importance de considérer les changements dans les marées pour mieux comprendre ceux survenus dans les océans. Les résultats ont été publiés dans la revue Communications Earth & Environment ce 18 août.
L’environnement du dernier maximum glaciaire, entre – 26 000 ans et -19 000 ans, était très différent du nôtre à bien des égards. La température moyenne de la Terre affichait 4 °C à 6 °C de moins, le niveau de la mer se situait 120 m plus bas et d’immenses calottes de glace couvraient l’Amérique et l’Europe du Nord. La concentration atmosphérique en dioxyde de carbone (CO2) avait chuté à quelque 180 ppm (contre 420 ppm aujourd’hui) et la toundra s’étendait jusqu’en France.
Un brassage océanique plus important qu’on ne pensait
Ces quelques exemples loin d’être exhaustifs dressent le tableau d’un environnement profondément redessiné. Or, selon de nouveaux travaux publiés par une équipe de chercheurs américano-britanniques, les marées et le mélange océanique qu’elles provoquent subissaient aussi des modulations structurelles en période glaciaire. Cette caractéristique très peu étudiée jusqu’à présent permet de mieux comprendre les propriétés de l’océan lors de ces phases froides.
En effet, diverses études ont expliqué que la faible concentration atmosphérique en CO2 était en partie le résultat d’un brassage (ou mélange) réduit entre l’océan supérieur et l’océan profond, conduisant à un important stockage de carbone dans ce dernier. Toutefois, cette nouvelle étude montre au contraire qu’en raison d’une amplification des marées et de leur interaction avec le relief sous-marin, l’énergie turbulente dissipée, donc le mélange océanique, a augmenté, notamment dans l’Atlantique. Cela s’explique par le niveau de la mer plus bas d’une centaine de mètres avec une redéfinition du trait de côtes en de nombreux endroits.
L’importance de considérer les marées dans l’étude du climat passé
« Cela implique donc que la réduction du mélange vertical de l’Atlantique n’a peut-être pas été le mécanisme d’augmentation du stockage du carbone, mais plutôt que le stockage du carbone a été augmenté, malgré un mélange vertical plus vigoureux », notent à ce titre les auteurs. Ces conclusions ont nécessité une analyse des isotopes de carbone contenus dans des échantillons de sédiments marins et leur recoupement avec un ensemble de simulations numériques pour reconstruire une image cohérente du milieu océanique.
« Ces résultats sont vraiment passionnants, car ils apportent la preuve que les marées et le mélange associé étaient différents de ceux d’aujourd’hui pendant le dernier maximum glaciaire », relate Sophie-Berenice Wilmes, autrice principale de l’étude. « Le mélange océanique induit par les marées est l’une des principales sources d’énergie de la circulation océanique globale et est donc important pour le climat. Cela signifie que les études du climat passé doivent prendre en compte les changements dans les marées ».
