Une explication des cycles de changements climatiques abrupts des derniers 130 000 ans
Publié par Adrien le 09/11/2018 à 08:00
Source: CNRS-INSU
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 (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie...) au Groenland (Le Groenland (prononcez /gʁɔɛn.lɑ̃d/, écrit Groënland dans la graphie française d'avant 1850, Grønland en danois (« terre verte »), Kalaallit Nunaat en...) et en Atlantique Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) 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 (La glace est de l'eau à l'état solide.) au Groenland et en Antarctique (L'Antarctique (prononcé [ɑ̃.taʁk.tik] Écouter) est le continent le plus méridional de la Terre. Situé au pôle Sud, il est entouré de...). 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 (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) (18O/16O), 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 (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude...), une théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance...) satisfaisante des cycles de Dansgaard-Oeschger, avec leurs augmentations et décroissances répétées du 18O/16O, manquait toujours.


Variabilité du dernier intervalle glaciaire telle qu'exprimée par les variations du rapport isotopique de l'oxygène (18O) obtenues à partir de deux carottes de glace: en bleu au Groenland (carotte NGRIP-North GReenland ice core project) et en orange en Antarctique (carotte WAIS - West Antarctic ice sheet divide project). Âge en milliers d'années précédant l'an 2000.

En se basant sur des hypothèses émises à la suite d'observations dans différents enregistrements, l'équipe a réalisé un modèle dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) 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 (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) et les courants océaniques. Il démontre que le caractère répétitif et la rapidité de la phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) de réchauffement des événements DO reposent sur les retraits rapides et les régénérations plus lente (La Lente est une rivière de la Toscane.) d'épaisses plateformes glaciaires marines, de plusieurs centaines de mètres, et de la glace de mer bien plus fine, de quelques mètres seulement autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis,...) des calottes de l'hémisphère nord. Cette variabilité est synchrone avec un changement de la température des eaux proches de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec...) de l'Atlantique Nord, affectées par des variations de l'ensoleillement liées à l'étendue variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. En...) de la couverture de glace.

Le modèle proposé reproduit avec succès les caractéristiques observées dans les variations du rapport isotopique de l'oxygène, comme la forme en dents de scie (Une scie est un outil destiné à couper le bois ou d'autres types de matériaux, constituée d'une lame dentée et actionnée par diverses moyens tels que la main, l'électricité,...) des cycles DO (avec un réchauffement brutal et un refroidissement plus lent vers les conditions glaciaires), les intervalles entre événements DO successifs durant les derniers 130 000 ans, et aussi le déphasage du signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont...) climatique observé dans les carottes de glace du Groenland et en Antarctique: quand le Groenland se réchauffait, l'Antarctique se refroidissait, et inversement, les réchauffements abrupts observés au Groenland n'ayant pas toutefois leurs homologues en Antarctique.

Ces résultats montrent que les caractéristiques propres aux événements DO sont dus uniquement à des mécanismes de rétroaction intrinsèques au système climatique et que le réchauffement des eaux proches de la surface en Atlantique Nord pourrait avoir contribué au déclenchement des événements de Heinrich. Ces événements, avec leurs débâcles massives d'icebergs dans l'Atlantique Nord, se sont répétés eux aussi à plusieurs reprises, principalement dans l'Atlantique Nord, en purgeant les immenses calottes recouvrant l'Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et à l'est, de l'Europe et de l'Afrique...) du Nord, la Scandinavie (La Scandinavie est une région située dans le Nord de l'Europe. Elle comprend, au sens le plus strict, la Norvège et la Suède, qui se partagent la péninsule de Scandinavie. Au sens le...) et le Groenland. Le modèle de cette équipe internationale offre ainsi un cadre unifié pour expliquer les caractéristiques majeures de la variabilité climatique multimillénaire pendant les intervalles glaciaires observés durant les derniers cycles climatiques.

Par ailleurs, cette étude propose une explication de tels changements climatiques abrupts et pourrait ainsi aider à évaluer plus précisément le risque de transitions climatiques brusques dans un avenir proche.
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