A la fin de la dernière ère glaciaire, l’Antarctique a commencé à fondre plus tôt qu’on ne le pensait. Le retrait de la vaste calotte de glace s’est accéléré lors de huit épisodes distincts, provoquant une augmentation rapide du niveau de la mer.

Publiée dans la revue Nature, une nouvelle étude indique que la fonte de la calotte glaciaire de l’Antarctique a commencé il y a 20 000 ans alors que l’on pensait jusqu’à présent qu’elle avait débuté il y a seulement 14.000 ans. Cette fonte a duré plus de 10 000 ans.

« L’étude est intéressante et comporte de belles données », a confié à global-climat le géologue américain Richard Alley. « Un progrès important a été réalisé face à un problème difficile », ajoute le Professeur de l’Université de Pennsylvannie. Spécialiste des relations entre la cryosphère et le climat, Richard Alley sait de quoi il parle puisqu’il a déjà réalisé de nombreuses campagnes de terrain en Antarctique, au Groenland et en Alaska à la recherche de précieux indices pour déterminer l’histoire climatique de la Terre.

Dans leur nouvelle étude, l’équipe de chercheurs emmenée par Michael Weber et Peter Clark ont examiné deux carottes de sédiments de la mer de la Scotia, entre le continent blanc et l’Amérique du Sud, qui contenaient des débris de l’Antarctique déposés par les icebergs dans la mer. En fondant, les icebergs ont laissé tomber les minéraux dans les sédiments des fonds marins, donnant un aperçu du comportement passé de l’Antarctique. Ces sédiments permettent aujourd’hui d’affiner le scénario de la dernière déglaciation.

Selon Michael Weber, de l’Université de Cologne, les résultats remettent en cause l’idée selon laquelle la calotte de l’Antarctique était relativement stable depuis le dernier âge de glace et que le continent a commencé à fondre relativement tard au cours du processus de déglaciation .

Les sédiments montrent que la fonte a non seulement commencé plus tôt qu’on ne le pensait mais qu’elle s’est faite en plusieurs étapes. L’étude identifie notamment une période de très rapide élévation du niveau de la mer survenue il y a 14 500 ans.

« A cette période , le niveau de la mer à l’échelle mondiale a augmenté d’environ 15 mètres en seulement 350 ans – soit environ 20 fois plus rapide que l’élévation du niveau de la mer au cours du siècle dernier « , précise Peter Clark , paléoclimatologue à l’université d’Oregon State et coauteur de l’étude .  » Nous ne savons pas encore ce qui a déclenché ces huit épisodes ou impulsions, mais il semble qu’une fois que la fonte de la calotte glaciaire a commencé, elle a été amplifiée par des procédés physiques.  »

Peter Clark constate que la première phase de fonte a débuté en même temps que le ralentissement de la circulation thermohaline mais il estime que le lien de causalité n’est pas encore vraiment démontré. Avec Michael Weber, il avait déjà publié dans Science une étude suggérant que la fonte des glaces au nord avait pu perturber la circulation océanique et élever le niveau de la mer, permettant une fonte initiale de l’Antarctique. Lors des phases de fort ensoleillement de l’hémisphère nord, comme ce fut le cas il y a 20 000 ans, la fonte des glaces arctiques peut affecter la circulation thermohaline et la chaleur de l’océan se trouve confinée dans l’hémisphère sud. La fonte des glaces de l’hémisphère nord peut aussi contribuer à une élévation du niveau de la mer susceptible de menacer des zones de l’Antarctique jusqu’alors à l’abri de la chaleur océanique.

Qu’en est-il du rôle du CO2 dans la déglaciation ? Ce n’est pas le sujet de cette étude mais on sait que les niveaux ont commencé à monter il y a 18 000 ans et c’est à cette époque que les températures se sont progressivement élevées sur l’ensemble du globe. Peter Clark avait publié une étude en 2012 avec Jeremy Shakun, aujourd’hui professeur assistant au Boston College, montrant que le CO2 avait activement participé à la fin de l’ère glaciaire.

Interrogé par global-climat sur la nouvelle étude de son collègue, Jeremy Shakun  juge probable que le réchauffement de l’hémisphère sud soit lié à l’arrêt de la circulation thermohaline ou à l’élévation du niveau des mers il y a 19 000 ans. Richard Alley est du même avis : « le timing suggère qu’il y a un lien même s’il on ne sait pas encore exactement comment cela fonctionne ». Une troisième hypothèse pour expliquer la déglaciation initiale en Antarctique serait une hausse locale du forçage solaire sur l’Antarctique de l’ouest.

Quelles que soient les causes des huit épisodes de décharge d’icebergs survenus en Antarctique, les nouveaux résultats suggèrent que la calotte glaciaire antarctique est plus instable que ce que l’on pensait auparavant . « L’étude accrédite l’idée selon laquelle l’Antarctique est relativement sensible à un réchauffement même modeste de l’océan », conclut Richard Alley.