La découverte de nouveaux fossiles éclaire d'un jour nouveau les fluctuations de la glace de la mer Arctique au cours des 30 000 dernières années
Une équipe de scientifiques partiellement financés par l'UE a réussi à rétablir la chronologie des fluctuations subies par la formation de glace maritime dans le détroit de Fram, entre le Groenland et Spitsbergen, au cours des 30 000 dernières années. Les recherches, publiées dans la revue Nature Geoscience, permettent aux scientifiques de mieux comprendre les changements climatiques intervenus avant que les activités humaines ne commencent à avoir un impact. Les recherches ont reçu un soutien partiel du Conseil européen de la recherche (CER) dans le cadre d'une subvention de démarrage. Le projet, intitulé ICEPROXY et doté d'un budget de près d'1,9 million d'euros, a pour but d'identifier des biomarqueurs lipidiques originaux à partir de glace polaire, de même que leurs applications climatiques et écologiques. L'analyse d'une carotte de sédiment prélevée dans la partie septentrionale du passage a montré qu'au fil du temps, la couverture de glace du détroit de Fram avait subi des modifications majeures. «Nos reconstructions des différentes conditions glaciaires mettent en exergue la réaction de grande ampleur de l'Arctique, y compris à des fluctuations climatiques à court terme», explique l'auteur principal Juliane Müller de l'Alfred-Wegener-Institut (AWI) für Polar- und Meeresforschung, en Allemagne. Lors du dernier maximum glaciaire, il y a environ 20 000 ans, alors que le niveau des mers était à son plus bas et que les glaciers atteignaient leur épaisseur maximale, le détroit de Fram était en permanence recouvert de glace. Puis, il y a environ 15 000 ans, une période de réchauffement planétaire a libéré le détroit de la glace, y compris durant les mois d'hiver. Diverses données portant sur les 5000 dernières années font apparaître des changements saisonniers, avec des périodes couvertes de glace en hiver et au printemps et des phases sans glace en été et en automne. «La glace maritime est un élément critique du système climatique: les variations au niveau de la formation de glace maritime affectent l'albédo [importance de la réflexion de la lumière] des régions polaires, de même que la vitesse de formation des eaux profondes», explique l'article. «Les modifications subies par la glace maritime dans l'Atlantique Nord seraient dues à des changements climatiques brutaux tout au long de la dernière terminaison glacière, mais les reconstructions des conditions de formation de la glace maritime sont rares.» Les scientifiques ont fait appel à deux biomarqueurs complémentaires pour déterminer l'état de la glace maritime dans le détroit, en analysant des résidus d'algues fossilisés particuliers qui se sont déposés dans des couches de sédiments: la présence du premier biomarqueur, l'IP25 (une molécule complexe produite par de minuscules algues appelées diatomées et vivant dans la glace maritime), indique que le détroit était recouvert de glace. Le deuxième biomarqueur, le brassicastérol, est produit par le phytoplancton vivant dans les eaux libres. La présence de brassicastérol indique par conséquent que le détroit n'était pas pris dans la glace. D'après les chercheurs, l'absence des deux est la preuve d'une couverture de glace permanente, l'absence de lumière et de nutriments sous la couche épaisse de glace empêchant la croissance des algues. À l'inverse, la présence des deux biomarqueurs indique des modifications saisonnières au niveau des conditions de formation de la glace maritime. Cette nouvelle technique, qui combine l'IP25 et d'autres biomarqueurs, pourrait fournir des données plus exhaustives et précises sur le climat mondial dans le passé, un domaine scientifique faisant l'objet d'un intérêt croissant ces derniers temps. «L'examen des changements naturels de l'étendue de la glace maritime à des époques où l'être humain n'avait pas d'impact sur le climat est devenu la priorité de nombreux projets de recherche internationaux dans l'Arctique», explique le professeur Rüdiger Stein, géoscientifique de l'AWI. Le détroit de Fram, passage étroit entre l'Est du Groenland et l'île norvégienne de Spitsbergen, est la seule connexion en eaux profondes (avec une profondeur moyenne de l'eau de 2600 mètres) entre les océans Arctique et Atlantique. Le transport de glace maritime par le biais du détroit a une influence majeure sur la circulation océanique mondiale et, partant, sur le climat mondial.
Pays
Allemagne, Royaume-Uni