De nouvelles recherches montrent une connexion climatique à action rapide entre les pôles qui peut être entraînée par le vent plutôt que par les courants océaniques.
Avec la planète qui se réchauffe d’une fraction de degré toutes les quelques années, les glaciers qui fondent en un clin d’œil et le niveau de la mer qui monte de deux pouces par décennie, le réchauffement climatique semble parfois se produire à un rythme lent et régulier.
Mais mesurés par rapport à l’histoire géologique à long terme de la Terre, ces changements sont dramatiques, et une traînée d’indices anciens dans les roches et la glace distribués d’un pôle à l’autre documente des changements encore plus brusques dans le passé, y compris un avertissement sur le potentiel de changements perturbateurs dans le avenir.
De nouvelles recherches menées par des climatologues de l’Oregon State University publiées cette semaine dans Nature a analysé la chimie des carottes de glace du Groenland et de l’Antarctique pour suivre la température et les précipitations mondiales, ainsi que les changements atmosphériques, il y a environ 17 000 ans, lorsque d’énormes essaims d’icebergs se sont détachés du bord côtier de l’inlandsis laurentidien qui couvrait une grande partie de l’Amérique du Nord.
Lorsque la glace a déferlé dans l’océan Atlantique par le détroit d’Hudson, elle a déclenché des changements brusques dans les courants océaniques, les précipitations de mousson et les schémas de sécheresse, ainsi que les concentrations atmosphériques de méthane, mais certains des impacts climatiques ne se sont pas produits où et quand ils auraient pu ont été attendus.
Par exemple, la nouvelle étude montre que les changements brusques de l’Arctique se sont à peine enregistrés sur la calotte glaciaire du Groenland à proximité, mais ont plutôt provoqué un réchauffement rapide en Antarctique, à l’autre bout du monde, a déclaré l’auteur principal Kaden Martin, un doctorant de quatrième année travaillant au Ice Core Lab de l’Oregon State University.
« Nous savons que ces événements ont un impact mondial massif, mais nous ne le voyons pas au Groenland », a-t-il déclaré. « La même physique s’applique aujourd’hui. »
Les sédiments lacustres et océaniques, ainsi que les cernes des arbres, montrent que le climat était très instable à la fin de la dernière période glaciaire, il y a 25 000 à 15 000 ans, avec des oscillations soudaines et géographiquement variées entre les périodes chaudes et froides connues sous le nom de Heinrich et Dansgard-Oeschger. des événements, des perturbations qui n’ont peut-être duré que 1 000 ans.
À certains moments, les calottes glaciaires de l’hémisphère nord se sont retirées par poussées vertigineuses de près d’un demi-mile par jour, et le niveau de la mer a peut-être augmenté 10 fois plus vite qu’il ne l’est actuellement, peut-être jusqu’à 15 pieds en un seul siècle.
Mais le Groenland n’a pas semblé remarquer l’afflux d’icebergs dans l’océan qui l’entoure il y a 17 000 ans.
L’absence de réponse au Groenland est « vraiment remarquable », a déclaré le co-auteur Christo Buizert, également climatologue à l’Oregon State University.
Il a dit que la découverte lui rappelait un mystère de Sherlock Holmes appelé Silver Blaze, dans lequel un chien qui n’a pas aboyé quand il aurait dû était l’indice pour résoudre l’affaire.
« Nous essayons de comprendre ces événements vraiment complexes », a-t-il déclaré. « Ils sont clairement mondiaux. Le monde entier fait quelque chose, et le fait que le Groenland ne fasse rien, c’est un peu comme le chien qui n’a pas aboyé.
« Cela doit être important », a-t-il déclaré. « Une grande partie de la calotte glaciaire tombe dans l’océan, et le Groenland est assis juste à côté et il s’en fiche. Cela change vraiment notre regard sur ces événements massifs dans l’Atlantique Nord. Il est déconcertant que l’Antarctique lointain réagisse plus fortement que le Groenland voisin.
Ce qui se passe à un pôle affecte l’autre
Il existe une connexion pôle à pôle bien connue via les courants océaniques qui transportent l’eau chaude et froide dans les deux sens en profondeur et à la surface dans une sorte de tapis roulant océanique à mouvement lent, connu sous le nom de courant de renversement méridien de l’Atlantique, ou AMOC. En général, de grandes quantités d’eau froide et douce pénétrant dans l’océan à cause de la fonte des glaces ralentissent ce courant. Ce sont des changements qui se déroulent au fil des siècles et des millénaires, et des recherches récentes montrent que cela se produit en ce moment.
Mais lorsque les scientifiques ont vu à quelle vitesse les températures en Antarctique se réchauffaient en réponse aux changements brusques dans l’Arctique, ils ont réalisé qu’il devait y avoir quelque chose d’autre à l’œuvre. Ils ont suggéré qu’il existe une connexion climatique atmosphérique qui fonctionne sur une échelle de temps beaucoup plus rapide. C’est une dynamique qui a probablement des implications sur le changement climatique aujourd’hui, car un réchauffement rapide en Antarctique accélérerait la fonte de la calotte glaciaire et l’élévation du niveau de la mer.
L’identification de la connexion atmosphérique nécessitera davantage de recherches, mais les moteurs pourraient inclure des cycles de températures de surface de la mer du Pacifique équatorial connus sous le nom d’El Niño et de La Niña, ainsi que le déplacement d’une zone appelée la zone de convergence intertropicale, marquée par une augmentation quasi constante de l’humidité, air tropical qui engendre des nuages orageux et des orages.
« Nous appelons cela l’équateur thermique », a déclaré Martin. « L’ITCZ est l’endroit sur Terre où la chaleur est transportée dans l’atmosphère de manière égale vers le nord et vers le sud. »
Cette zone change de façon saisonnière chaque année à mesure que l’inclinaison de l’axe de la Terre change par rapport au soleil. Pendant l’été de l’hémisphère nord, il se déplace pour exporter une partie de cette accumulation de chaleur vers le sud, a-t-il ajouté.
Mais la zone de convergence peut également se déplacer à plus long terme en réponse à d’autres grands changements dans le système climatique, et les deux scientifiques ont déclaré qu’ils soupçonnaient que ce type de changement pourrait être impliqué dans le réchauffement de l’Antarctique qu’ils ont documenté en réponse à la désintégration et à la mobilisation du système climatique. Inlandsis de l’Arctique.
Régimes de précipitations et émissions de méthane affectés
Ce même changement a de sérieuses implications pour les régimes mondiaux de précipitations, et dans un effet connexe également identifié par l’étude, sur les émissions de méthane provenant de sources naturelles. Les zones humides tropicales sont déjà de loin la plus grande source de méthane qui réchauffe la planète, et si les régimes de précipitations changent suffisamment pour modifier la taille et la configuration de ces zones humides, cela affecterait les niveaux de méthane.
Un déplacement à long terme de la zone de convergence intertropicale vers le sud éloignerait également les précipitations des zones terrestres de l’hémisphère nord et plus profondément dans l’hémisphère sud, qui a beaucoup moins de terres, donc plus de pluie tomberait dans l’océan.
Buizert a déclaré qu’un déplacement vers le sud de l’ITCZ pousse également une autre importante ceinture de vents, les vents d’ouest de l’hémisphère sud, plus près de l’Antarctique, ce qui pourrait conduire plus d’eau chaude vers les plates-formes de glace déjà vulnérables.
Le nouveau document est « un travail approfondi qui rassemble beaucoup de nouvelles données et de données existantes d’une manière extrêmement prudente », a déclaré Sune Olander Rasmussen, physicien de la glace et du climat à l’Institut Niels Bohr du Université de Copenhaguequi n’a pas participé à l’étude.
« Je pense que c’est crucial pour démêler la façon dont le changement climatique se propage », a-t-il déclaré. « Ce n’est pas seulement une description de ce qui s’est passé. Ils approfondissent la cartographie des différents mécanismes qui sont à l’œuvre, et parfois ce sont plusieurs mécanismes les uns sur les autres, affectant différentes régions à des vitesses différentes. »
La recherche est une autre étape dans la compréhension de la façon dont les régions polaires de la Terre sont reliées par le climat, ce qui peut potentiellement aider les scientifiques à projeter plus précisément comment l’ensemble du système réagira au réchauffement d’origine humaine, a déclaré Alan Condron, qui étudie le changement climatique brutal au Institut océanographique de Woods Hole.
Condron a déclaré que son groupe de recherche tente actuellement de modéliser comment les effets d’un effondrement catastrophique de la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental pourraient se propager à travers le reste de la planète. Si la suggestion du nouveau document d’une connexion atmosphérique entre les pôles tient, cela pourrait signifier qu’une grande fusion en Antarctique ne causerait pas seulement une élévation du niveau de la mer, mais pourrait également conduire à un pic de température rapide dans l’hémisphère Nord, a-t-il déclaré.
Tout ce qui contribue à accroître la compréhension du système climatique mondial aidera les communautés à s’adapter aux impacts du réchauffement climatique, a déclaré le co-auteur Buizert.
« Si vous réchauffez ou refroidissez une partie de la planète, vous savez que la chaleur doit aller quelque part et qu’elle doit provenir de quelque part, c’est donc un exercice d’équilibre », a-t-il déclaré.
Comprendre ces dynamiques est important, car si certains des changements observés dans le passé se reproduisent, « nous sommes en difficulté », a-t-il déclaré.
