Reconstituer le climat du Groenland

À l'aide de carottes de glace et d'une nouvelle méthode isotopique pouvant fournir davantage d'informations exactes sur les températures, le boursier Marie Curie, Takuro Kobashi, a obtenu des informations sur l'histoire du climat du Groenland. Ses données suggèrent que les températures du Groenland et les niveaux mondiaux de la mer pourraient augmenter plus rapidement que ne l'indiquent les prévisions climatiques actuelles.

Reconstituer les changements de température passés au-delà d'une période de 150 ans d'observations enregistrées n'est pas une tâche facile, mais Takuro Kobashi, de l'Université de Berne, et titulaire d'une bourse Marie Curie, a développé un outil permettant d'y parvenir. Dans le cadre d'une bourse sur deux ans, qui s'est achevée en avril 2016, M. Kobashi a reconstitué la température exacte du Groenland des derniers millénaires à l'aide de carottes glaciaires. Contrairement aux méthodes conventionnelles, il a collecté des données issues des isotopes d'argon et d'azote emprisonnés dans des bulles d'air, à l'intérieur des carottes de glace.

"Nous savons que la température du Groenland est corrélée à celle du Courant Atlantique Nord. Par conséquent, comprendre la variabilité de la température du Groenland fournit des informations sur la température de l'Atlantique Nord et les changements dans les courants marins dans le passé," explique M. Kobashi. La dernière période de recul des glaciers a eu lieu il y a 6 000 ans et pouvoir explorer les changements de température à cette époque pourrait fournir des informations utiles permettant de comprendre l'impact des changements climatiques actuels.

Les échantillons de carottes glaciaires utilisés dans ses travaux ont été collectés il y a plus de 10 ans lors du projet North Greenland Ice Core Project (NGRIP) qui a extrait des carottes glaciaires d'un diamètre de 11 cm remontant à la dernière période glaciaire. La nouvelle technique de M. Kobashi mesure les rapports entre isotopes d'azote et d'argon à l'intérieur des bulles d'air piégées, plutôt que de mesurer les rapports entre isotopes d'oxygène qui est la méthode standard.

La méthode s'appuie sur les changements dans l'air au moment des chutes de neige qui ont recouvert les nappes glaciaires du Groenland. Ces changements dans l'air sont piégés dans des bulles au bas de la couche de neige avant d'être congelés dans la glace. La gravité et le gradient de température dans la couche de neige provoquent une distribution variable de l'air. Par conséquent, le rapport isotopique des deux types de gaz (azote et argon) dans les bulles peut être utilisé pour estimer le gradient de température passé de la couche de neige, et l'épaisseur de la couche, ce qui a permis à M. Kobashi de déterminer les changements passés de la température en surface.

"Nous avons reconstitué la température des 4 000 dernières années et nos analyses préliminaires montrent que les variations des températures du Groenland sont étroitement liées à l'activité solaire", explique M. Kobashi en ajoutant que cette interprétation n'était pas celle qui était forcément attendue. "Lorsque l'activité solaire augmente, les températures du Groenland baissent, et inversement". Ce phénomène semble être lié aux changements atmosphériques et océaniques, et se retrouve dans certains modèles climatiques. Les changements de température peuvent aussi être expliqués par les changements au niveau de l'activité volcanique, les changements orbitaux et les taux de gaz à effet de serre dans l'atmosphère.

"La variabilité naturelle peut masquer l'influence de l'homme sur la température du Groenland, mais cette dernière finira par augmenter sous l'influence de l'homme", affirme M. Kobashi. Le Groenland suit généralement les augmentations mondiales de la température, mais les travaux de M. Kobashi montrent que le lien entre l'activité solaire et la température pourrait aider à prévoir les changements de température à venir. L'activité solaire devrait diminuer au cours des prochaines décennies, ce qui signifie que la température du Groenland pourrait augmenter plus vite que prévu par les modèles climatiques qui n'utilisent que les augmentations de gaz à effet de serre dans leurs projections. Cela pourrait à son tour conduire à une fonte accélérée de la calotte glaciaire polaire, et à une élévation mondiale du niveau de la mer.

La nouvelle méthode de M. Kobashi constitue une amélioration par rapport aux méthodes précédentes car elle fournit des températures non influencées par les saisons et plus exactes sur une échelle de temps de plusieurs décennies, tant que la carotte de glace provient de régions à chutes de neige importantes comme le Groenland, l'Antarctique, et éventuellement les glaciers alpins. "La méthode étant désormais établie, nous devrions être capables d'enregistrer des températures très précises de ces régions dans les décennies à venir, ce qui pourrait révolutionner notre compréhension des changements climatiques au cours du dernier millénaire", conclut M. Kobashi.

Pour plus d'informations, voir: site web du projet