Une explication des cycles de changements climatiques abrupts des derniers 130 000 ans

Publié le 10.01.2019 - Actualité du CNRS-INSU du 01/11/2018

Une équipe internationale a modélisé le couplage entre d’un côté l’étendue de la glace de mer et des plateformes glaciaires marines, et de l’autre, la température des eaux proches de la surface de l’Atlantique Nord. Ce modèle explique les variations abruptes de température au Groenland et en Atlantique Nord durant le dernier intervalle glaciaire, entre 130 000 et 15 000 ans. Il reproduit également le déphasage entre les températures des deux hémisphères durant cette période, telles qu’estimées à partir de mesures dans les carottes de glace au Groenland et en Antarctique. Ces travaux devraient aider à évaluer le risque de tels changements abrupts dans le proche avenir

Le dernier intervalle glaciaire a été marqué par des changements climatiques abrupts appelés événements de Dansgaard-Oeschger (DO). Ces événements se sont notamment manifestés par des augmentations rapides suivies par des diminutions plus lentes d’un rapport isotopique de l’oxygène (18O/16O) ou δ18O, marqueur de la température, dans des carottes de glace du Groenland. Ces événements, caractérisés par des augmentations importantes de température sur le Groenland jusqu’à 15°C en quelques décennies et un retour aux conditions glaciaires en plusieurs siècles, se sont répétés à de nombreuses reprises durant le dernier cycle glaciaire. Toutefois, la cause de ces transitions et leur relation déphasée avec des événements correspondants en Antarctique restent peu claires. En effet, malgré des avancées importantes ces dernières années dans leur observation, une théorie satisfaisante des cycles de Dansgaard-Oeschger, avec leurs augmentations et décroissances répétées du δ18O, manquait toujours.

En se basant sur des hypothèses émises à la suite d’observations dans différents enregistrements, l’équipe a réalisé un modèle dynamique afin d’expliquer ces événements DO au Groenland, mais aussi leurs homologues observés en Antarctique. Ce modèle se focalise sur les interactions entre les plateformes de glace issues des calottes de l’hémisphère nord (et plus précisément le Groenland), la glace de mer et les courants océaniques. Il démontre que le caractère répétitif et la rapidité de la phase de réchauffement des événements DO reposent sur les retraits rapides et les régénérations plus lente d’épaisses plateformes glaciaires marines, de plusieurs centaines de mètres, et de la glace de mer bien plus fine, de quelques mètres seulement autour des calottes de l’hémisphère nord. Cette variabilité est synchrone avec un changement de la température des eaux proches de la surface de l’Atlantique Nord, affectées par des variations de l’ensoleillement liées à l’étendue variable de la couverture de glace...

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