Les sédiments au fond de l’océan racontent une histoire sur les vieux étés du Groenland


Les sédiments au fond de l'océan racontent une histoire sur les vieux étés du Groenland

Les sédiments sur le fond de l’ sont illustrés après l’extraction de matériaux tels que les produits chimiques de cire de feuille. Ces sédiments, collectés par l’Ocean Drilling Program en 1985, ont été récemment traités à UB dans le cadre d’une étude des températures estivales dans le sud du Groenland lors d’interglaciaires précédents. Crédit photo: Douglas Levere / Université de Buffalo

Pendant des centaines de milliers d’années, les sédiments du sud du Groenland ont trouvé leur chemin dans l’océan, où les courants sous-marins les transportent vers un de la mer du Labrador appelé la dérive d’Eirik.

Ici, ils s’installent sur le fond de l’océan, où ils forment un registre de l’histoire et s’accumulent en couches qui documentent le passé écologique des pays dont ils sont originaires.

Une nouvelle étude de l’Université de Buffalo utilise ces gisements pour en savoir plus sur l’ancien climat du sud du Groenland, en mettant l’accent sur la température estivale pendant les périodes de chaleur relative sur Terre appelées interglaciaires au cours des 600 000 dernières années.

En particulier, les scientifiques se sont penchés sur les produits chimiques contenus dans la cire des feuilles. Ces composés font partie de nombreux matériaux trouvés dans la boue des fonds marins, et pour le sud du Groenland, la composition des produits chimiques change légèrement en fonction de la chaleur ou du froid de la région, explique l’auteur principal Allison Cluett, Ph.D. Candidat en à l’UB College of Arts and Sciences.

Une conclusion de la recherche: les périodes de chaleur soutenue, pendant lesquelles les étés restent chauds pendant plusieurs milliers d’années, peuvent être particulièrement désastreuses pour la calotte glaciaire du Groenland. Les résultats sont un avertissement pour aujourd’hui, déclare Elizabeth Thomas, Ph.D., UB Assistant Professor of Geology qui a mené l’étude avec Cluett.

Les sédiments au fond de l'océan racontent une histoire sur les vieux étés du Groenland

Allison Cluett, étudiante au doctorat à l’Université de géologie de Buffalo, est l’auteur principal d’une étude sur les températures estivales dans le sud du Groenland au cours des interglaciaires passés. Elle est photographiée au Groenland, où elle travaillait sur une autre étude. Crédit photo: Elizabeth Thomas

«Nous voyons que la chaleur estivale persistante est associée à une perte de masse dramatique de la couverture de glace», dit Thomas. «Aujourd’hui, nous libérons des gaz à effet de serre, ce qui fait monter rapidement la température de la terre au niveau observé pour la dernière fois lors de ces anciennes périodes chaudes. Les modèles climatiques montrent que si nous continuons à émettre des gaz à effet de serre au rythme actuel, il peut y avoir des effets à terme. température chaude pendant des milliers d’années. Nous devons agir maintenant pour réduire considérablement nos émissions et minimiser ces effets potentiels à très long terme. « 

L’étude sera publiée le 10 mai dans le Procédure de l’Académie nationale des sciences.

Des recherches ont montré que les températures estivales dans le sud du Groenland étaient élevées pendant environ 20 000 ans au cours d’une période chaude il y a environ 400 000 ans – une époque où les scientifiques pensent que la calotte glaciaire du Groenland s’est considérablement rétrécie.

Cela contraste avec une période chaude qui s’est produite il y a environ 125 000 ans et qui a duré environ 5 000 ans. Au cours de ces températures estivales interglaciaires plus courtes dans le sud du Groenland, les températures étaient généralement encore plus élevées que la période chaude d’il y a 400 000 ans, selon l’étude. Pourtant, on pense que la calotte glaciaire du Groenland a connu un déclin beaucoup plus important pendant la période chaude il y a 400 000 ans.

«Il y a environ 400 000 ans, dans le sud du Groenland, pendant une période de chaleur soutenue, il y avait un net recul de la calotte glaciaire et une épaisse couverture forestière», dit Cluett. « Aujourd’hui, avec la hausse des températures mondiales à nouveau, nous pourrions être sur une voie similaire si nous ne réduisons pas les émissions de gaz à effet de serre. Nos recherches montrent vraiment à quel point la durée de la chaleur est importante pour la calotte glaciaire. »

Les sédiments au fond de l'océan racontent une histoire sur les vieux étés du Groenland

L’extraction et l’analyse des produits chimiques de la cire des feuilles du fond marin et d’autres sédiments est un processus complexe. Cette photo ne montre qu’une des nombreuses étapes: Les flacons contiennent ce qu’on appelle la fraction acide, qui contient des matériaux tels que des produits chimiques de cire de feuille. Crédit photo: Allison Cluett

Alors que les scénarios potentiels peuvent sembler longs sur une échelle de milliers d’années, les mesures prises sur une courte période peuvent avoir des effets intenses qui vont loin dans le futur et affectent de génération en génération, comme le soulignent Cluett et Thomas.

L’étude a été soutenue par la National Science Foundation (NSF), y compris une bourse de recherche pour diplômés de la NSF et une bourse Schlanger Ocean Drilling Fellowship pour Cluett, ainsi qu’une subvention de la NSF Earth Sciences Instrumentation and Facilities à Thomas. Les produits chimiques de cire de feuillage examinés par les scientifiques provenaient de sédiments marins recueillis par l’Ocean Drilling Program en 1985 à un endroit sur la dérive Eirik à environ 280 kilomètres au sud du Groenland.

En plus des périodes chaudes d’il y a 125 000 et 400 000 ans, Cluett et Thomas ont utilisé les échantillons de sédiments pour reconstituer les tendances de la température estivale pour le sud du Groenland au cours de quatre autres interglaciaires.

«Ce sont des périodes vraiment difficiles à étudier dans l’Arctique», dit Cluett. «En effet, au fur et à mesure que la calotte glaciaire grandit et diminue, les archives terrestres telles que les sédiments lacustres qui pourraient fournir un aperçu des changements environnementaux sont souvent rongées. Par conséquent, il y a très peu d’informations sur ce à quoi ressemblait le climat dans le passé, c’est-à-dire nos meilleurs analogues pourraient être pour le réchauffement futur. « 

Les résultats complètent une mine d’informations que les scientifiques s’appuient sur l’histoire du climat du Groenland. Par exemple, des études antérieures ont fourni un aperçu de sujets tels que les températures séculaires toute l’ au sommet de la calotte glaciaire; la taille potentielle de la calotte glaciaire du Groenland à différents moments de l’histoire; et la présence de forêts d’épinettes dans le sud du Groenland pendant la période chaude exceptionnellement longue il y a environ 400 000 ans (indiquée par le pollen dans la boue océanique). La nouvelle recherche complète cette image.

Prises ensemble, ces découvertes historiques pourraient aider les scientifiques à comprendre comment la calotte glaciaire du Groenland pourrait réagir au changement climatique moderne.


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Plus d’information:
Allison A. Cluett el al., « Chaleur estivale des six derniers interglaciaires du Groenland », PNAS (2021). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2022916118

Fourni par l’Université de Buffalo

Citation: Les sédiments sur les fonds marins racontent une histoire sur les anciens étés au Groenland (2021, 10 mai), qui a été publiée le 10 mai 2021 sur https://phys.org/news/2021-05-ocean-bottom-sediments- histoire- ancien-groenland.html

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