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Quand le sel de mer permet de retracer 10 000 ans d’évolution de la banquise australe

antarctique
Crédits : NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio.

Retranscrire la façon dont la banquise antarctique a varié au cours des dix derniers millénaires, telle a récemment été l’ambition d’un groupe de chercheurs états-uniens. Les résultats obtenus apparaissent dans la revue scientifique Geophysical Research Letters.

Pour mener à bien leur étude, les scientifiques ont tiré parti de signatures chimiques préservées dans les glaces de l’énorme calotte continentale. En particulier, l’équipe a effectué des mesures de concentrations en sel à partir d’une carotte de glace prélevée quelques années plus tôt en Antarctique oriental dans le cadre du projet SPICEcore (acronyme anglais pour South Pole Ice Core).

Une reconstruction climatique singulière

En effet, la quantité d’aérosols salins transportés vers la calotte est corrélée à l’extension des glaces de mer via la neige – relativement salée – qui recouvre cette dernière. Plus la banquise est étendue, plus la surface recouverte de neige grandit et plus le transport de sel vers l’intérieur du continent est important. À l’inverse, lorsque la banquise recule, une fraction croissante des précipitations tombe dans l’océan et la surface de neige para-antarctique diminue en conséquence. De fait, le transport d’aérosols salins s’en retrouve affaibli.

En outre, comme la banquise australe fluctue énormément entre l’hiver et l’été, les chercheurs ont dû travailler une reconstruction au pas de temps saisonnier. Autrement dit, une série climatique à haute résolution temporelle. Dans ce contexte, un modèle de chimie atmosphérique a permis de faire le pont entre les données locales et les fluctuations de la banquise à l’échelle du bassin.

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Évolution du contenu de la glace en ion sodium depuis 11 400 ans. Les courbes représentent une moyenne glissante de deux siècle sur l’année (noir), l’hiver (bleu) et l’été (rouge). L’essentiel de la variabilité reconstruite est le fait de la banquise antarctique d’hiver. En effet, en cette saison la surface océanique occupée par de la glace est particulièrement importante. Le 0 indique le présent. Crédits : DA Winski & al. 2021.

« La carotte de glace de SPICEcore constitue l’enregistrement climatique le plus précisément daté de cette région de l’Antarctique. Nous avons déployé d’énormes efforts afin de collecter des échantillons chimiques individuels pour chaque centimètre de glace » relate Dominic A. Winski, auteur principal du papier. « Au total, nous avons dû analyser la chimie de plus de 100 000 flacons de glace fondue. Mais l’effort a porté ses fruits, puisque nous avons la rare opportunité d’étudier les changements saisonniers de l’environnement antarctique depuis plus de 10 000 ans ».

Banquise antarctique : une augmentation ponctuée

Les résultats retranscrivent l’évolution saisonnière sur les 11 400 dernières années. En particulier, ils montrent que depuis 10 000 ans, la concentration en sel sur le continent a globalement augmenté. Une donnée en accord avec le refroidissement observé tout au long de l’Holocène et qui témoigne d’une extension de la banquise australe à long terme. Toutefois, une très nette anomalie concerne la période comprise entre -5000 à -6000 ans, où une diminution brutale de la surface de banquise apparaît dans le secteur atlantique.

Selon les chercheurs, cet évènement marque une altération brutale de la circulation océanique dans le bassin atlantique. On sait à ce titre que dans le  même temps, la banquise arctique a subi une expansion dans l’atlantique nord. Une signature symptomatique de la redistribution de chaleur inter-hémisphérique associée à un ralentissement profond de l’AMOC.

« D’importants changements de la banquise peuvent se produire très rapidement avec des implications pour le monde entier » note Dominic A. Winski. « Nous ne comprenons toujours pas entièrement les forces qui influencent la variabilité de la glace de mer, c’est pourquoi des informations climatiques détaillées du passé sont absolument essentielles ».

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