Vers une désintégration de l’Antarctique occidental ? // Toward a disintegration of West Antarctica ?

De nos jours, avec le réchauffement climatique, on craint de plus en plus que l’Antarctique occidental s’effondre et disparaisse dans l’océan. Cela déclencherait inévitablement une augmentation rapide du niveau des mers. Ce ne serait pas la première fois qu’une telle situation se produirait. Il y a 125 000 ans, au cours de la dernière brève période chaude – baptisée Eémien – entre les périodes glaciaires, les températures étaient à peine plus élevées qu’aujourd’hui et le niveau de la mer était de 6 à 9 mètres plus élevé que de nos jours, recouvrant d’immenses étendues de terres sèches aujourd’hui.
Les scientifiques ont révélé que la source de toute cette eau était un effondrement de l’inlandsis antarctique occidental et les glaciologues s’inquiètent de la stabilité fragile de cette énorme masse de glace. Sa base, située au-dessous du niveau de la mer, risque d’être minée par le réchauffement des océans. Les glaciers qui se trouvent en amont et qui sont retenus par cette masse de glace, accéléreraient leur course vers l’océan si la plateforme ouest antarctique disparaissait. J’ai décrit ce phénomène dans les notes précédentes. Lors d’une réunion de l’American Geophysical Union à Washington, D.C., des scientifiques de l’Oregon State University ont prouvé, au moyen de carottes de sédiments, que la calotte glaciaire avait disparu dans un passé géologique récent et dans des conditions climatiques analogues à celles d’aujourd’hui.
La forte perte de masse observée en Antarctique occidental au cours des deux ou trois dernières décennies pourrait marquer le début d’une nouvelle désintégration de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental. Si tel est le cas, le monde devra se préparer à une hausse du niveau des mers plus importante et plus rapide que prévu. En effet, après l’effondrement de l’ancienne calotte glaciaire de l’Ouest Antarctique, certains relevés sur le terrain montrent que la hausse de la mer atteignait 2,5 mètres par siècle.
Au cours de l’Eémien, les températures globales étaient supérieures de 2°C à celles observées avant l’ère industrielle (contre 1°C aujourd’hui). Cependant, le réchauffement n’était pas dû aux gaz à effet de serre, mais à de légers changements dans l’orbite et l’axe de rotation de la Terre. L’Antarctique était probablement plus froid qu’aujourd’hui. La cause de la montée du niveau de la mer, enregistrée par les coraux fossiles situés aujourd’hui bien au-dessus de la marée haute, est longtemps restée un mystère.
Les scientifiques ont commencé par accuser la fonte de la calotte glaciaire du Groenland. Cependant, en 2011, des chercheurs ont disculpé le Groenland après avoir identifié des empreintes isotopiques de son substrat rocheux dans des sédiments provenant d’une carotte océanique forée au large de son extrémité sud. Les isotopes ont montré que la glace continuait à éroder le substrat rocheux au cours de l’Eémien. Si la calotte glaciaire du Groenland n’avait pas disparu et ne contribuait donc pas à la hausse du niveau de la mer, la suspicion se dirigeait vers calotte glaciaire de l’Antarctique occidental.
Les chercheurs de l’Université de l’Oregon ont décidé d’appliquer leur technique isotopique à l’Antarctique. Ils ont d’abord analysé les carottes de sédiments marins extraites le long de la partie occidentale de la banquise. Ils ont examiné 29 carottes et identifié des signatures géochimiques pour trois régions sources différentes du substrat rocheux: la partie montagneuse de la Péninsule Antarctique; la province d’Amundsen, près de la mer de Ross; et la zone intermédiaire, autour du glacier Pine Island, particulièrement vulnérable.
Avec ces empreintes à leur disposition, ils ont ensuite analysé les sédiments marins contenus dans une carotte prélevée au large dans la mer de Bellingshausen, à l’ouest de la Péninsule Antarctique. Un courant marin continu longe la plateforme continentale de l’Ouest Antarctique et transporte les sédiments provenant de l’érosion glaciaire en cours de route. Le courant fait s’accumuler une grande partie de ces sédiments près du site où la carotte a été prélevée. Ces sédiments s’accumulent rapidement et piègent des microorganismes à coquilles appelées foraminifères, protozoaires unicellulaires qui peuvent être datés en comparant leurs rapports isotopes d’oxygène à ceux des carottes avec des dates connues. Sur une longueur de 10 mètres, la carotte contient 140 000 ans d’accumulation de sédiments. Pendant la majeure partie de cette période, les sédiments contiennent les signatures géochimiques des trois régions du socle rocheux de l’Antarctique occidental, ce qui révèle une érosion continue provoquée par la glace. Toutefois, dans une section datant du début de l’Eémien, les empreintes disparaissent en deux endroits  tout d’abord au niveau du glacier de Pine Island, puis de la province d’Amundsen. Il ne subsiste que des sédiments de la partie montagneuse de la péninsule où les glaciers ont peut-être persisté. La datation de la carotte n’est pas très précise, ce qui signifie que la pause dans l’érosion glaciaire n’a peut-être pas eu lieu pendant l’Eémien. Il se peut aussi que la pause proprement dite soit illusoire, ou que les courants marins se soient temporairement déplacés, avec un transfert des sédiments vers un autre site.
D’autres recherches sont en cours. Le mois prochain, un navire de recherche entamera une mission de trois mois avec comme but l’extraction d’au moins cinq carottes au large de l’Antarctique occidental. Dans le même temps, le chercheur responsable de l’étude mentionnée dans cet article espère la faire publier à temps pour qu’elle fasse partie du prochain rapport des Nations Unies sur le climat. Dans les rapports de 2001 et 2007, le risque de désintégration de l’Antarctique occidental n’a pas été pris en compte dans le cadre des estimations de hausse du niveau de la mer dans les prochaines années. Ce n’est qu’en 2013 que les auteurs du rapport ont commencé à mentionner l’Antarctique.
Source: Science.

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Today, with global warming, there are increasing fears that West Antarctica might collapse and disappear in the ocean. This would inevitably trigger a rapid increase of ocean levels. This would not be the first time such a situation happened. Some 125,000 years ago, during the last brief warm period between ice ages – it was called the Eemian – ttemperatures were barely higher than in today’s and sea levels were 6 to 9 metres higher than they are today, drowning huge areas of land that is dry today.

Scientists have revealed that the source of all that water was a collapse of the West Antarctic Ice Sheet and glaciologists worry about the present-day stability of this formidable ice mass. Its base lies below sea level, at risk of being undermined by warming ocean waters, and the glaciers behind it would accelerate their forward movement of this mass of ice disappeared. I described this phenomenon in previous notes. Scientists from Oregon State University at a meeting of the American Geophysical Union in Washington, D.C., have provided evidence, by means of a sediment core, that the ice sheet disappeared in the recent geological past under climate conditions similar to today’s.

The big increase in mass loss observed in West Antarctica in the past decade or two might be the start of a new collapse of the West Antarctic Ice Sheet. If so, the world may need to prepare for sea level to rise farther and faster than expected: Once the ancient ice sheet collapse got going, some records show that ocean waters rose as fast as some 2.5 metres per century.

During the Eemian, global temperatures were some 2°C above preindustrial levels (compared with 1°C today). But the cause of the warming was not greenhouse gases, but slight changes in Earth’s orbit and spin axis, and Antarctica was probably cooler than today. What drove the sea level rise, recorded by fossil corals now marooned well above high tide, was a mystery.

Scientists once blamed the melting of Greenland’s ice sheet. But in 2011, researchers exonerated Greenland after identifying isotopic fingerprints of its bedrock in sediment from an ocean core drilled off its southern tip. The isotopes showed ice continued to grind away at the bedrock through the Eemian. If the Greenland Ice Sheet didn’t vanish and push up sea level, the vulnerable West Antarctic Ice Sheet was the obvious suspect.

The Oregon University researchers set out to apply their isotope technique to Antarctica. First, they analysed archived marine sediment cores drilled from along the edge of the western ice sheet. Studying 29 cores, they identified geochemical signatures for three different bedrock source regions: the mountainous Antarctic Peninsula; the Amundsen province, close to the Ross Sea; and the area in between, around the particularly vulnerable Pine Island Glacier.

Armed with these fingerprints, they then analyzed marine sediments from a core drilled farther offshore in the Bellingshausen Sea, west of the Antarctic Peninsula. A stable current runs along the West Antarctic continental shelf, picking up ice-eroded silt along the way. The current dumps much of this silt near the core’s site, where it builds up fast and traps shelled microorganisms called foraminifera, which can be dated by comparing their oxygen isotope ratios to those in cores with known dates. Over a stretch of 10 metres, the core contained 140,000 years of built-up silt. For most of that period, the silt contained geochemical signatures from all three of the West Antarctic bedrock regions, suggesting continuous ice-driven erosion. But in a section dated to the early Eemian, the fingerprints winked out: first from the Pine Island Glacier, then from the Amundsen province. That left only silt from the mountainous peninsula, where glaciers may have persisted. The dating of the core is not precise, which means the pause in erosion may not have taken place during the Eemian. It is also possible that the pause itself is illusory, that ocean currents temporarily shifted, sweeping silt to another site.

More research is on the way. Next month, a research ship will begin a 3-month voyage to drill at least five marine cores off West Antarctica. Meanwhile, the head of the research hopes to get his own study published in time to be included in the next United Nations climate report. In the 2001 and 2007 reports, West Antarctic collapse was not even considered in estimates of future sea level; only in 2013 did authors start mentioning Antarctica.

Source: Science.

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