L'inclinaison de la Terre peut aggraver la fonte de l'Antarctique

À mesure que les niveaux de gaz à effet de serre de dioxyde de carbone augmentent et réchauffent le globe, la glace de l'Antarctique deviendra plus vulnérable aux cycles à l'échelle astronomique, en particulier l'inclinaison de notre planète lorsqu'elle tourne autour de son axe..

De nouvelles recherches révèlent que sur 30 millions d'années d'histoire, les calottes glaciaires de l'Antarctique ont répondu le plus fortement à l'angle d'inclinaison de la Terre sur son axe lorsque la glace se prolonge dans les océans, interagissant avec des courants qui peuvent amener l'eau chaude clapotis à leurs marges et entraînant une augmentation fusion. L'effet de l'inclinaison a culminé lorsque les niveaux de dioxyde de carbone étaient similaires à ce que les scientifiques prédisent pour le siècle prochain, si les humains ne contrôlent pas les émissions. [Beauté qui s'effondre: Image de la plate-forme de glace Larsen de l'Antarctique]

Alors que les niveaux de dioxyde de carbone dépassent 400 parties par million, le climat deviendra plus sensible à l'inclinaison ou à l'obliquité de la Terre, ont rapporté les chercheurs le 14 janvier dans la revue Nature Geoscience..

"La quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère est vraiment critique", a déclaré Stephen Meyers, co-auteur de l'étude, paléoclimatologue à l'Université du Wisconsin, à Madison..

Un scénario de dioxyde de carbone élevé et d'angle d'inclinaison élevé pourrait être particulièrement dévastateur pour la glace de plusieurs kilomètres d'épaisseur recouvrant l'Antarctique.

Reconstruire le passé

Sur environ 40 000 ans, l'axe de la Terre s'incline d'avant en arrière "comme une chaise berçante", a déclaré Meyers. Actuellement, cette obliquité est d'environ 23,4 degrés, mais elle peut être aussi petite que 22,1 degrés ou jusqu'à 24,5 degrés.

L'inclinaison est importante pour le moment et l'endroit où la lumière du soleil frappe le globe et peut donc influencer le climat.

Pour reconstruire une histoire de la façon dont la glace de l'Antarctique a réagi à cette inclinaison, Meyers et ses co-auteurs ont utilisé quelques sources d'informations sur le passé climatique de la Terre. Une source était le carbonate de calcium du fond de l'océan, laissé par des organismes unicellulaires appelés foraminifères benthiques. Ces organismes excrètent une coquille de carbonate de calcium autour d'eux, se verrouillant dans un enregistrement global et continu de la chimie des océans et de l'atmosphère..

Les relevés de sédiments de tout autour de l'Antarctique ont fourni une autre source d'histoire du climat - une spécialité de l'étude co-auteur et paléoclimatologue Richard Levy de GNS Science et Victoria University of Wellington en Nouvelle-Zélande. Ces sédiments, forés depuis le fond de l'océan dans de longs carottes colonnaires, détiennent également un record du passé. Un glacier, par exemple, jette un mélange distinctif de boue, de sable et de gravier là où il se trouve. Ces carottes fournissent une image très détaillée de l'endroit où se trouvaient autrefois les calottes glaciaires, a déclaré Meyers, mais il y a des lacunes dans le dossier..

Cycles de glace

Avec des données provenant des deux sources, les chercheurs ont reconstitué une histoire de l'Antarctique il y a 34 millions à 5 millions d'années. Les premières grandes calottes glaciaires de l'Antarctique se sont formées il y a 34 millions d'années, a déclaré Levy, et la glace de mer toute l'année est devenue la norme il y a seulement 3 millions d'années, lorsque les niveaux de dioxyde de carbone sont tombés en dessous de 400 parties par million..

D'il y a environ 34 millions d'années à environ 25 millions d'années, le dioxyde de carbone était très élevé (600 à 800 ppm) et la majeure partie de la glace de l'Antarctique était terrestre et non en contact avec la mer. L'avancée et le retrait des glaces du continent étaient relativement insensibles à l'inclinaison de la planète à ce moment-là, ont découvert les chercheurs. Entre environ 24,5 millions et environ 14 millions d'années, le dioxyde de carbone atmosphérique a chuté entre 400 et 600 ppm. Les calottes glaciaires ont avancé plus souvent dans la mer, mais il n'y avait pas beaucoup de glace de mer flottante. À ce moment, la planète est devenue assez sensible à l'inclinaison de l'axe de la Terre. [Images de Melt: la glace en voie de disparition de la Terre]

Il y a entre 13 et 5 millions d'années, les niveaux de dioxyde de carbone ont de nouveau chuté, atteignant jusqu'à 200 ppm. La glace de mer flottante est devenue plus importante, formant une croûte au-dessus de l'océan ouvert en hiver et s'amincissant seulement en été. La sensibilité à l'inclinaison de la Terre a diminué.

Il n'est pas tout à fait clair pourquoi ce changement de sensibilité à l'obliquité se produit, a déclaré Levy, mais la raison semble impliquer le contact entre la glace et l'océan. En période de forte inclinaison, les régions polaires se réchauffent et les différences de température entre l'équateur et les pôles deviennent moins extrêmes. Ceci, à son tour, modifie les modèles de vent et de courant - qui sont en grande partie dus à cette différence de température - augmentant finalement le flux d'eau chaude de l'océan vers le bord de l'Antarctique..

Lorsque la glace est principalement terrestre, ce flux ne touche pas la glace. Mais lorsque les calottes glaciaires sont ancrées contre le fond de l'océan, au contact des courants, l'écoulement de l'eau chaude compte beaucoup. La glace de mer flottante semble bloquer une partie de l'écoulement, diminuant la tendance de la calotte glaciaire à fondre. Mais lorsque les niveaux de dioxyde de carbone sont suffisamment élevés pour que la glace de mer flottante fond, rien n'arrête ces courants chauds. C'est à ce moment-là que l'inclinaison de la Terre semble avoir le plus d'importance, comme cela s'est produit il y a entre 24,5 millions et 14 millions d'années.

Cette histoire pose des problèmes pour l'avenir de l'Antarctique. En 2016, le niveau de dioxyde de carbone dans l'atmosphère terrestre a dépassé les 400 ppm, en permanence. La dernière fois dans l'histoire géologique de la Terre où le dioxyde de carbone était aussi élevé, il n'y avait pas de glace de mer toute l'année en Antarctique, a déclaré Levy. Si les émissions continuent comme elles sont, la glace de mer faiblira, a déclaré Levy, "et nous retournerons à un monde qui n'a pas existé depuis des millions d'années."

"Les calottes glaciaires vulnérables de l'Antarctique ressentiront l'effet de notre inclinaison relativement élevée actuelle, et le réchauffement des océans aux marges de l'Antarctique sera amplifié", a-t-il déclaré..

Lundi 14 janvier, un autre groupe de chercheurs a rapporté que le taux de fonte de l'Antarctique est déjà six fois plus rapide qu'il ne l'était il y a quelques décennies. Les chercheurs ont découvert que le continent a perdu environ 40 gigatonnes de glace par an entre 1979 et 1990. Entre 2009 et 2017, il a perdu 252 gigatonnes de glace par an, en moyenne.

Les chercheurs étudient maintenant les petites variations de sensibilité à l'inclinaison de la Terre qui se produisent à travers les trois grands modèles qu'ils ont trouvés, mais le message principal est déjà clair, a déclaré Levy..

«La glace de mer antarctique est clairement importante», a-t-il déclaré. "Nous devons continuer et trouver des moyens d'atteindre les objectifs d'émissions."

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