Des chercheurs ont découvert que les glaciers des Andes tropicales sont plus petits que jamais depuis la dernière période glaciaire, ce qui marque une étape importante dans l’impact du réchauffement climatique. Cette découverte, menée par des scientifiques de l’Université du Wisconsin-Madison et d’autres institutions, met en évidence que ces glaciers sont des indicateurs précoces de potentiels changements mondiaux dans le comportement des glaciers dus au changement climatique.
Des recherches récentes montrent que les glaciers des Andes rétrécissent jusqu'à atteindre des tailles jamais vues depuis la dernière période glaciaire en raison du réchauffement climatique, ce qui laisse présager des tendances futures similaires pour les glaciers mondiaux.
Comme c'est le cas dans de nombreux endroits du globe, les glaciers perchés au sommet des Andes sont en train de fondre. Aujourd'hui, des chercheurs de l'Université du Wisconsin-Madison et leurs collaborateurs ont découvert des preuves montrant que les champs de glace tropicaux de haute altitude sont probablement plus petits qu'ils ne l'ont jamais été depuis la fin de la dernière période glaciaire il y a 11 700 ans.
Les Andes tropicales seraient ainsi la première région du monde à dépasser ce seuil en raison du réchauffement climatique mondial. Elles pourraient également être le signe avant-coureur de ce qui attend les glaciers du monde entier.
« Nous pensons que ce sont les canaris dans la mine de charbon. Les tropiques seraient probablement le premier endroit où l'on s'attendrait à ce que la glace disparaisse, et c'est ce que nous constatons », explique Shaun Marcott, professeur de géosciences à l'UW-Madison. Marcott a dirigé les recherches avec des collègues du Boston College et de l'Université Tulane. Andrew Gorin, un ancien étudiant diplômé du Boston College qui est maintenant à l'Université de Washington, a déclaré : Université de Californie à Berkeleya dirigé l'étude, qui a été récemment publiée dans la revue Science.
Mécanismes de formation et de fonte des glaciers
Les glaciers se développent lentement au fil du temps dans les régions où le climat estival n'est pas assez chaud pour faire fondre toute la neige tombée l'hiver précédent. Au fil du temps, la neige non fondue s'accumule, se compacte et commence à se déplacer sous son propre poids, ce qui donne naissance à la glace permanente qui définit un glacier.
Les images satellite et les observations sur le terrain fournissent depuis des décennies des preuves concluantes que les glaciers de haute altitude des Andes fondent régulièrement, car les températures plus chaudes les font fondre plus rapidement que les chutes de neige ne peuvent les reconstituer.
On ignore toutefois si l'empreinte des glaciers est anormalement faible par rapport au reste de la période qui a débuté à la fin de la dernière période glaciaire, connue sous le nom d'Holocène. Parallèlement, les glaciers d'autres régions du monde étaient plus petits à certains moments au début de l'Holocène, lorsque le climat mondial était plus chaud et plus sec que lors des derniers millénaires.
« Nous savions que les glaciers montaient et descendaient dans le passé, nous voulions donc comprendre comment le comportement actuel des glaciers – la fonte due au changement climatique provoqué par l’homme – se compare à leurs fluctuations à long terme », explique Andy Jones, doctorant à l’UW–Madison et co-auteur de l’étude.
Analyse géochimique du recul des glaciers
Pour répondre à cette question, l’équipe de scientifiques a analysé la géochimie du substrat rocheux des zones proches des bords de quatre glaciers des hautes Andes tropicales, en choisissant des sites dont l’imagerie satellite montrait qu’ils avaient été exposés par la fonte des glaces au cours des deux ou trois dernières décennies seulement.
L'équipe a spécifiquement cherché des preuves de la présence de deux isotopes uniques (essentiellement des saveurs chimiques) d'une paire d'éléments dans les cristaux de quartz du substratum rocheux : le béryllium 10 et le carbone 14. Ces isotopes ne sont présents que dans les roches ayant séjourné à la surface de la Terre ou à proximité, car ils résultent des interactions entre la roche et les rayons cosmiques, qui sont des particules à haute énergie qui pleuvent constamment sur la planète depuis l'espace.
Le substrat rocheux accumule du béryllium 10 et du carbone 14 une fois exposé à la surface. La mesure des concentrations d'isotopes dans les cristaux de roche à proximité des glaciers peut donc être utile pour comprendre l'étendue antérieure de la couverture de glace. L'équipe a trouvé des concentrations « remarquablement faibles » de ces deux isotopes dans presque tous les échantillons, ce qui suggère que la fonte des glaces n'a exposé le substrat rocheux près des glaciers pour la première fois que récemment dans la plupart des endroits échantillonnés.
Des analyses supplémentaires — et le fait que les concentrations extrêmement faibles étaient constantes sur tous les sites d’échantillonnage — ont convaincu les chercheurs que c’était la fonte des glaces, plutôt que l’érosion, qui avait exposé le substrat rocheux.
« Il est très peu probable que cela soit dû à l'érosion », affirme Marcott. « Car les différents endroits où nous nous sommes rendus montrent tous la même chose. »
Cette cohérence mène à une seule conclusion probable, selon Marcott : les glaciers tropicaux du monde, dont plus de 99 % sont situés dans les Andes, sont les premiers à rétrécir au-delà de ce qui a été observé dans le passé géologique récent.
« Les glaciers sont très sensibles au système climatique dans lequel ils évoluent », explique Marcott. « C’est vraiment là que l’on observe les premiers grands changements résultant du réchauffement climatique. On peut observer ces glaciers et imaginer ce que nous pourrions observer à l’avenir dans d’autres régions comme l’ouest des États-Unis, où il n’y aura pas de glace. »
Cette recherche a été financée par la National Science Foundation (EAR-1805620 ; EAR-1805133 ; EAR-1805892).
