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Une nouvelle histoire du climat alimente la compréhension du récent réchauffement de la péninsule antarctique

Communiqué publié le 22 août 2012

par Natacha Cauchies - 22 août 2012 ( maj : 29 août 2012 )

Les résultats publiés cette semaine dans Nature par une équipe de scientifiques de Grande-Bretagne, d’Australie et de France -dont fait partie le LGGE- ajoute une nouvelle dimension à notre compréhension du changement climatique de la péninsule antarctique [1] et les causes probables de l’effondrement de ses plateformes de glace flottante (ice-shelves) [2].

Une carotte de glace a été recueillie en continu à travers la calotte glaciaire de l’île James Ross, fournissant la première histoire de l’évolution de la température de la péninsule Antarctique depuis la dernière ère glaciaire.
© Jack Triest

Cette semaine, la revue Nature rapporte la première reconstruction complète d’une histoire climatique sur 15.000 ans à partir d’une carotte de glace [3] prélevée sur l’île James Ross dans la région de la péninsule antarctique. Les scientifiques révèlent que le réchauffement rapide de cette région au cours des 100 dernières années a été inhabituel et survient à la suite d’un lent réchauffement climatique naturel qui a commencé il y a 600 ans environ. Ces siècles de réchauffement continu signifient qu’au moment où le récent réchauffement inhabituel a commencé, les couches de glace de la péninsule antarctique étaient déjà conditionnées pour les importantes ruptures observées à partir des années 1990.

La péninsule antarctique est l’un des endroits où le réchauffement de la planète est le plus rapide ; les températures moyennes des stations météorologiques à proximité de l’île James Ross ont augmenté de près de 2°C au cours des 50 dernières années.

L’auteur principal, le Dr Robert Mulvaney du British Antarctic Survey (BAS) souligne : "C’est un résultat très intéressant. L’une des questions clés à laquelle les scientifiques tentent de répondre est de savoir dans quelle mesure le réchauffement récemment observé de la Terre est dû à la variation naturelle du climat et quelle autre part peut être attribuée à l’activité humaine depuis la révolution industrielle. La seule façon de faire est de regarder en arrière dans le temps, lorsque la Terre a connu des périodes glaciaires et des périodes chaudes ; les carottes de glace sont une très bonne méthode pour faire cela."

Deux hélicoptères Lynx, opérant à partir du navire de la Royal Navy HMS Endurance, ont transporté la logistique nécessaire pour les 7 scientifiques et les 6 tonnes de matériel de carottage au sommet de l’île James Ross.
© Nerilie Abram

Dr Mulvaney continue : "Nous savons qu’il se passe quelque chose d’inhabituel dans la péninsule antarctique. Pour en savoir plus, nous avons monté une expédition scientifique pour recueillir une carotte de glace de l’île James Ross - sur la pointe nord de la péninsule. La carotte de 364 mètres de long contient des couches de neige qui sont tombées chaque année au cours des 50.000 dernières années. Des analyses chimiques sophistiquées - au BAS et au NERC Isotope Geosciences Laboratory (British Geological Survey) - ont été utilisées pour recréer un enregistrement de la température au cours de cette période.
Pour cette étude, nous avons examiné en détail les 15.000 dernières années - au moment où la Terre a émergé de la dernière période glaciaire et est entrée dans la période chaude actuelle. Nous voyons dans l’enregistrement de la température de la glace de la carotte que la péninsule antarctique s’est réchauffée d’environ 6 ° C au sortir de la dernière ère glaciaire. Il y a 11.000 ans, la péninsule a connu une température d’environ 1,3°C plus chaude que la moyenne actuelle et une autre étude que la nôtre indique que la couche de glace de la péninsule Antarctique s’est rétrécie à ce moment-là et que quelques-unes des plateformes de glace flottante environnantes se sont retirées. Le climat local s’est ensuite refroidi en deux temps, pour atteindre un minimum il y a environ 600 ans. Les plateformes de glace flottante au nord de la péninsule antarctique se sont élargies au cours de ce refroidissement. Il y a environ 600 ans, la température locale a commencé à se réchauffer à nouveau, suivi d’un réchauffement plus rapide dans les 50-100 dernières années qui coïncide avec l’actuelle désintégration des plateformes et la fonte des glaciers [4]."

Dr Abram Nerilie, co-auteur de l’École de recherche en sciences de la Terre à l’Université d’Australie, ajoute : "Les siècles de réchauffement continu ont fait que les plateformes marginales au nord de la péninsule étaient conditionnées pour la succession de désintégrations à laquelle nous avons assisté au cours des deux dernières décennies. Et si ce réchauffement rapide que nous voyons aujourd’hui se poursuit, nous pouvons nous attendre à ce que les plateformes plus au sud le long de la péninsule, pourtant stables depuis des milliers d’années, deviennent également vulnérables."

Olivier Alemany du LGGE a fait partie de l’expédition.
"La communauté scientifique polaire internationale a collecté et analysé des carottes de glace de l’Antarctique et du Groenland dans le cadre d’un programme pour reconstruire le climat passé et l’atmosphère de la Terre. Notre équipe a voulu comprendre le réchauffement récent et la perte de plateformes de glace flottante comparés aux tendances climatiques à long terme dans la région."

Cette étude apporte une contribution significative à la compréhension du rôle que les calottes glaciaires [5] de l’Antarctique jouent dans l’influence du climat futur et de l’élévation du niveau de la mer.

Contexte :
Cette recherche a été financée par le NERC (Natural Environment Research Council) en Grande-Bretagne. En France, le Centre de Carottage et Forage National (INSU/C2FN), dont la branche "glaciologie" est sous la responsabilité d’Olivier Alemany au LGGE, a fourni le matériel de forage ainsi que les ingénieurs spécialisés. Un soutien financier supplémentaire a été apporté par le projet AMANCAY du programme national d’étude de la dynamique du climat (INSU/PNEDC).
Cette recherche fait partie du programme anglais de l’étude chimique de l’Antarctique et du programme sur le climat passé qui se concentre sur la période Quaternaire (les derniers 2,6 millions d’années). Carottes de glace et autres paléo-enregistrements peuvent être analysés pour cette période. Bien que de nombreux aspects de la Terre étaient similaires aux présents, on peut observer de grands changements climatiques, ainsi que des périodes plus chaudes qu’aujourd’hui. Les scientifiques explorateurs des pôles enquêtent sur la façon dont les différentes parties du système terrestre interagissent pour produire les importants changements climatiques qui ont eu lieu naturellement dans le passé, et complètent par des études sur comment le changement de la glace de mer et des conditions océaniques affecte la chimie actuelle de l’atmosphère polaire.
La carotte de glace a été recueillie sur l’île James Ross en 2007/8 à l’aide du navire polaire HMS Endurance de la Royal Navy, qui a déployé l’équipe et leur équipement à l’aide des hélicoptères Lynx du navire.

Référence :
Recent Antarctic Peninsula warming relative to Holocene climate and ice shelf history, Robert Mulvaney 1, Nerilie J. Abram1,2, Richard C. A. Hindmarsh1, Carol Arrowsmith3, Louise Fleet1, Jack Triest1, Louise C. Sime1, Olivier Alemany4 and Susan Foord1.

1 British Antarctic Survey, Cambridge CB3 0ET, United Kingdom
.
2 Research School of Earth Sciences, The Australian National University, Canberra 0200, Australia
.
3 NERC Isotope Geosciences Laboratory, Keyworth NG12 5GG, United Kingdom.
4 UJF – Grenoble 1 / CNRS, Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l’Environnement (LGGE) UMR 5183, Grenoble, F-38041, France.

Cet article est publié dans l’édition en ligne de Nature du 22 Août 2012.

Contact scientifique local :
Olivier Alemany, LGGE-OSUG : 04.76.82.42.21 - Olivier.Alemany@lgge.obs.ujf-grenoble.fr

Communiqués et couverture médiatique :
- english press release issued by the British Antarctic Survey (BAS), a component of the Natural Environment Research Council (NERC).

Pour en savoir + :
- Glossaire de l’IPEV sur les régions polaires.


[1La péninsule Antarctique est la terre qui s’étend sur 1300 km au nord du continent principal, en direction de l’Amérique du Sud.

[2Il s’agit d’extensions flottantes de la calotte glaciaire continentale. Elles sont composées de glace d’eau douce tombée sous forme de neige, que ce soit in situ ou à l’intérieur du continent puis drainées vers l’océan par les glaciers. Comme elles sont déjà flottantes, toute désintégration (type Larsen B) n’aura pas d’incidence directe sur le niveau de la mer. Ces plateaux de glace agissent comme une barrière naturelle, ralentissant le flux de glace du continent antarctique vers les océans qui contribue à l’élévation du niveau des mers. Le niveau de la mer augmente uniquement si la glace retenue par cette barrière de glace s’écoule plus rapidement sur la mer.

[3Les carottes de glace prélevées en Antarctique centrale et au Groenland ont révélé à quel point, au cours des périodes aussi longues que 800.000 ans !, la température et les gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone et de méthane ont varié. La carotte de l’île James Ross est plus courte, couvrant environ 50.000 ans de climat, mais c’est la première carotte de glace couvrant cette longueur de temps dans la péninsule antarctique.

[4Glacier : « rivière de glace » alimentée généralement par l’accumulation de neige, qui coule entre des montagnes, qui se forme sur le lit rocheux par la compaction et la recristallisation de la neige. Les glaciers drainent la glace depuis la montagne vers des niveaux inférieurs, où la glace soit fond, soit se détache dans la mer sous la forme d’icebergs ou vient alimenter une plateforme de glace flottante.

[5La calotte glaciaire est l’énorme couche de glace pouvant atteindre 4000m d’épaisseur qui recouvre l’Antarctique ou le Groenland. La calotte glaciaire antarctique se forme à partir des chutes de neige à l’intérieur de l’Antarctique qui compactent en glace. La calotte glaciaire se déplace lentement vers la côte, s’avançant en plateformes de glace flottante (ice-shelves) avant de rompre en icebergs qui fondent progressivement dans la mer.


       

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