Au large des côtes de l’Antarctique, la glace de mer s’est retirée vers le continent le plus au sud et, comme le bouchon d’une bouteille de soda retiré, cette pression réduite a ralenti un processus critique de capture du dioxyde de carbone, accélérant considérablement le réchauffement de la planète.
Mais tout cela s’est produit il y a des milliers d’années, sonnant le glas de la dernière période glaciaire.
Et pourtant, la glace marine de notre époque recule également, il est donc essentiel que nous comprenions ces processus océaniques qui ont un effet si profond sur la planète.
Une bascule océanique
Nous savons depuis longtemps que le réchauffement de l'océan Antarctique a contribué à la fin de la dernière période glaciaire, mais l'hypothèse traditionnelle affirmait que les eaux abyssales autour de l'Antarctique et les eaux profondes de l'Atlantique Nord se réchauffaient selon un schéma de « bascule » « qui suggérait que lorsque l'une s'affaiblissait, l'autre se renforçait », explique Chengfei He, climatologue à l'Université du Nord-Est.
Lui, professeur adjoint de sciences marines et environnementales à Northeastern, a découvert quelque chose qui pourrait donner lieu à une réinterprétation radicale.
Au lieu que les eaux de ces deux océans oscillent à mesure que les températures augmentent, lui et ses co-chercheurs, en utilisant la datation au radiocarbone des sédiments des fonds marins des eaux profondes, ont observé que les formations aquatiques du fond « s'affaiblissaient simultanément », dit-il. Leur étude est publiée dans la revue Communications naturelles.
Stockage en eau profonde
Les eaux de fond de l'Antarctique – ou AABW, dans le langage des scientifiques marins – « se forment lorsque de l'eau extrêmement froide et salée coule près de l'Antarctique en raison de la formation de glace de mer », dit-il.
« Cette eau dense s'écoule ensuite vers le nord le long du fond de l'océan, pour finalement remonter à la surface », poursuit-il. L’ampleur et la rapidité avec laquelle ces eaux profondes montent s’appelle le taux de retournement, un processus qui relie tous les océans entre eux dans un cycle appelé circulation thermohaline.
La formation AABW séquestre des quantités massives de « CO atmosphérique »2 dans les profondeurs de l'océan depuis des siècles », dit-il. Si son taux de renversement augmente, c'est-à-dire si les eaux piégeant le carbone dans les profondeurs de l'océan remontent à la surface et libèrent ce CO2 plus rapidement – cela pourrait représenter « un point de basculement critique qui pourrait considérablement modifier les climats régionaux, perturber les régimes météorologiques à l’échelle mondiale et réduire la capacité des océans à absorber le dioxyde de carbone ».
Datation au radiocarbone… de l’eau ?
La datation au carbone en tant que concept (ou même simplement l'expression) est familière à beaucoup, mais comment dater au carbone un océan, sans parler de ses mouvements ?
Il dit que le radiocarbone – un isotope particulier du carbone, « radio » parce qu'il est radioactif et se désintègre donc à un rythme prévisible – « agit comme une horloge naturelle dans l'eau de mer ».
Lorsque l’eau de mer est à la surface, elle acquiert l’isotope du radiocarbone contemporain. Au fur et à mesure qu'il coule (devenant peut-être une partie de la formation AABW), le radiocarbone se désintègre ensuite à un rythme connu et finit par se déposer sur le fond marin, où les scientifiques peuvent collecter leurs carottes.
Mais, avec l'aide d'un « modèle de système terrestre de pointe, dans lequel nous suivons à la fois le mouvement de l'eau et le radiocarbone au fil du temps », dit-il, ils ont fait une observation surprenante : « Ce qui ressemblait à des eaux profondes se déplaçant plus rapidement dans l'océan Austral il y a 17 000 ans était en réalité de l'eau à mouvement plus lent qui venait juste de commencer avec des âges plus jeunes au radiocarbone à la surface. »
Au début de la période de déglaciation, il y a entre 15 000 et 17 000 ans, la glace de mer a reculé et la formation des eaux de fond de l'Antarctique s'est affaiblie, c'est-à-dire que le processus qui crée l'AABW a ralenti, capturant moins de CO.2 au fil du temps.
Un indicateur climatique
Selon le modèle des chercheurs, cela suggère que deux formations aquatiques de fond, l'Atlantique Nord et l'Antarctique, se sont affaiblies simultanément, comme deux énormes unités de stockage qui n'acceptent plus de CO2.2.
« Tout d'un coup », ici, est de l'ordre d'environ 2 millénaires, mais représente la moitié du CO total2 augmenter tout au long de la déglaciation complète de 8 000 ans, selon le journal.
« Nous observons des tendances similaires aujourd'hui », écrit-il. « Des observations récentes montrent que l'AABW s'affaiblit à mesure que l'océan Austral se réchauffe.
« Comprendre comment ces masses d'eau massives se sont comportées lors des transitions climatiques passées nous aide à mieux prédire les changements futurs », explique-t-il.
À mesure que les océans continuent de se réchauffer, le piégeage du carbone dans les profondeurs océaniques ralentira de plus en plus, « affectant potentiellement la répartition mondiale de la chaleur, la séquestration du carbone et les modèles climatiques régionaux ».
