Pendant des années, les scientifiques ont débattu de la question de savoir si une étagère de glace épaisse géante couvrait autrefois tout l'océan Arctique à l'époque des glaces les plus froides. Maintenant, une nouvelle étude publiée dans Avancées scientifiques conteste cette idée alors que l'équipe de recherche n'a trouvé aucune preuve de la présence d'une étagère de glace massive d'environ 1 km. Au lieu de cela, l'océan Arctique semble avoir été couvert par la glace de mer saisonnière – laissant des conditions d'aide libre et de survie même pendant les périodes les plus difficiles de froides au cours des 750 000 dernières années.
Le journal est intitulé « La glace de mer saisonnière caractérisée la passerelle glaciaire arctique-atlantique au cours des 750 000 dernières années. »
Cette découverte donne des informations cruciales pour notre compréhension de la façon dont l'Arctique a réagi au changement climatique dans le passé – et comment il pourrait se comporter à l'avenir.
De minuscules traces de vie dans la boue ancienne
Menée par le projet de subvention de la synergie du Conseil de recherche européen dans le Blue – I2B, l'équipe de recherche a étudié les noyaux de sédiments recueillis dans le fond marin des mer nordiques centraux et du plateau de Yermak, au nord de Svalbard. Ces noyaux contiennent de minuscules empreintes digitales chimiques d'algues qui vivaient dans l'océan il y a longtemps. Certaines de ces algues ne poussent qu'en eau libre, tandis que d'autres prospèrent sous la glace de mer saisonnière qui se forme et fond chaque année.
« Nos noyaux de sédiments montrent que la vie marine était active même pendant les moments les plus froids », a déclaré Jochen Knies, auteur principal de l'étude, basé à l'UIT de l'Université arctique de Norvège et co-dirigeant du projet Blue – I2B.
« Cela nous dit qu'il doit y avoir eu une légère et une eau libre à la surface. Vous ne verriez pas que si tout l'Arctique était verrouillé sous une plaque de glace d'épaisseur kilomètre. »
L'un des indicateurs clés que l'équipe recherchait était une molécule appelée IP25qui est produit par des algues qui vivent dans la glace de mer saisonnière. Son apparition régulière dans les sédiments montre que la glace de mer est venue et est venue avec les saisons, plutôt que de rester gelé solide toute l'année.
Simulant des climats arctiques anciens
Pour tester les résultats basés sur les enregistrements géologiques, l'équipe de recherche a utilisé le modèle du système AWI Earth – un modèle informatique haute résolution – pour simuler les conditions de l'Arctique pendant deux périodes particulièrement froides: le dernier maximum glaciaire il y a environ 21 000 ans, et un gel plus profond il y a environ 140 000 ans lorsque de grandes calottes glaciaires couvraient beaucoup de l'Arctique.
« Les modèles soutiennent ce que nous avons trouvé dans les sédiments », a déclaré Knies. « Même pendant ces glaciations extrêmes, l'eau atlantique chaude s'est toujours coulée dans la passerelle arctique. Cela a aidé à empêcher certaines parties de l'océan de congeler complètement. »
Les modèles ont également montré que la glace n'était pas statique. Au lieu de cela, il a changé avec les saisons, créant des ouvertures dans la glace où la lumière pourrait atteindre l'eau – et où la vie pourrait continuer à prospérer.
Cette recherche remodèle non seulement notre vision des climats passés de l'Arctique, mais a également des implications pour les prévisions climatiques futures. Comprendre comment la circulation de la glace de mer et de l'océan a réagi aux extrêmes climatiques passés peut améliorer les modèles qui projettent les changements futurs dans un monde réchauffant.
« Ces reconstructions nous aident à comprendre ce qui est possible – et ce qui ne l'est pas – quand il s'agit de couverture de glace et de dynamique des océans », a déclaré Gerrit Lohmann, co-auteur de cette étude, basé à l'Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) et co-plongé de Into the Blue – I2B. « Cela compte lorsque vous essayez d'anticiper comment les feuilles de glace et la glace de mer pourraient se comporter à l'avenir. »
Repensant la théorie géante de l'étagère de glace
Certains scientifiques ont fait valoir que les caractéristiques sur le fond marin arctique suggèrent qu'une énorme étagère à glace ancrée couvrait une fois l'océan entier. Mais cette nouvelle étude offre une autre explication.
« Il peut y avoir eu des étagères de glace de courte durée dans certaines parties de l'Arctique au cours des phases froides particulièrement graves », a déclaré Knies. « Mais nous ne voyons aucun signe d'une seule étagère à glace massive qui couvrait tout pendant des milliers d'années. »
Une exception possible aurait pu se produire il y a environ 650 000 ans, lorsque l'activité biologique dans le dossier des sédiments a fortement chuté. Mais même alors, les preuves indiquent un événement temporaire, pas un couvercle congelé durable sur l'Arctique.
L'étude jette un nouvel éclairage sur la façon dont l'Arctique s'est comporté dans des conditions extrêmes dans le passé. Cela compte parce que l'Arctique change rapidement aujourd'hui. Savoir comment la circulation de la glace de mer et de l'océan a réagi aux changements climatiques passés aide les scientifiques à comprendre ce qui pourrait nous attendre.
« Ces modèles passés nous aident à comprendre ce qui est possible dans les scénarios futurs », a déclaré Knies. « Nous devons savoir comment l'Arctique se comporte sous le stress – et ce que le basculement des points à surveiller – comme l'Arctique réagit à un monde réchauffant. »
