Il y a environ 15 000 ans, l’océan autour de l’Antarctique a connu une brusque élévation de son niveau de plusieurs mètres alors que la surface de la mer était froide autour du continent blanc. Cela pourrait se reproduire car les conditions actuelles présentent certaines similitudes, selon une étude parue dans le magazine Scientific Reports.
La fin de la dernière glaciation nous offre peut-être un analogue des tendances climatiques futures, avec un réchauffement important, un renforcement des vents d’ouest et leur migration vers le pôle, ainsi qu’une augmentation des niveaux de dioxyde de carbone atmosphérique.
Dans des études antérieures, les scientifiques avaient trouvé des indices de huit événements de fusion massive dans les sédiments en haute mer autour de l’Antarctique. Cela s’est produit au cours de la transition entre la dernière période glaciaire et la période chaude actuelle. La fonte la plus importante a eu lieu il y a 14 700 ans, lors de l’événement dit « impulsion de fonte 1A ». Il s’agit d’un événement de brusque élévation du niveau de la mer, qui aurait atteint 20 mètres en moins de 500 ans et peut-être même en moins de 200 ans.
Les changements qui se déroulent actuellement sur la planète ressemblent de manière étonnante à ceux survenus il y a 14 700 ans. C’est ce à quoi conclut une nouvelle étude publiée par une équipe de recherche internationale dans Scientific Reports. À cette époque, les changements dans la circulation atmosphérique et océanique avaient conduit à une stratification de l’océan avec une couche froide à la surface et une couche chaude en-dessous. C’est justement ce qui se passe actuellement autour de l’Antarctique, où l’on a vu ces dernières années des records d’extension de la glace de mer alors qu’au même moment de l’eau chaude s’infiltre sous les plateformes de glace. Le problème, c’est que dans ces conditions, les calottes de glace pourraient fondre davantage que lorsque l’océan environnant est bien mélangé.
D’après les auteurs de l’étude, la raison de la stratification est que le réchauffement climatique dans certaines régions de l’Antarctique provoque la fonte de la glace terrestre, ajoutant des quantités massives d’eau douce à la surface de l’océan. En même temps que la surface de la mer se refroidit, l’océan plus profond se réchauffe. C’est ce qui a déjà accéléré le déclin des glaciers dans la baie d’Amundsen. Il semble donc que le réchauffement planétaire actuel réplique des conditions qui, dans le passé, ont déclenché des changements importants dans la stabilité de l’Antarctique.
L’eau de fonte libérée par les plateformes de glace (les extensions des glaciers qui reposent sur l’eau) est en effet plus douce que l’eau de mer et moins susceptible de plonger. Le réchauffement des eaux profondes de l’Océan Austral, augmenterait la fonte par le dessous des plateformes de glace et favorisait le maintien d’une couche d’eau froide et peu salée en surface, plus susceptible de geler.
Jusqu’à présent, la contribution de l’Antarctique à l’élévation du niveau de la mer survenue il y a 14 700 ans était encore très incertaine. Cette période suit la première phase chaude marquant la fin de la glaciation de l’hémisphère nord. La fonte de la calotte antarctique aurait aussi contribué significativement à l’impulsion de fonte, mais de combien ?
La nouveauté de l’étude publiée dans Scientific Reports tient dans l’analyse isotopique d’une carotte de glace de la région de la mer de Weddell. Cette archive glacée apporte une preuve directe qui vient confirmer des résultats obtenus par les modèles.
On apprend grâce à cet article que l’Antarctique a contribué à une élévation du niveau de la mer d’au moins trois mètres en quelques siècles. Le sud aurait donc grandement contribué à la montée des eaux, et non le seul hémisphère nord.
Cette information est d’importance car les projections actuelles du niveau moyen de la mer n’impliquent que des augmentations modérées à la fin du XXIe siècle. Mais ces projections ne tiennent pas compte des réactions dynamiques des glaces et des océans reconstituées à travers l’étude du passé géologique. Or, on le voit, ces mécanismes auraient induit un recul rapide de la calotte continentale et déclenché des périodes d’élévation abrupte du niveau de la mer, à une époque où l’océan bordant Antarctique était froid en surface, cachant des eaux bien plus chaudes entre 484 et 694 mètres. Ainsi, après le réchauffement progressif observé depuis la fin de la glaciation, la période dite de l’Antarctic Cold Reversal, froide en surface dans l’hémisphère sud, n’a pas empêché la fonte des glaciers par le dessous. Inversement, le réchauffement observé au Younger Dryas a vu les profondeurs bordant l’Antarctique se refroidir à la faveur d’une reprise de la circulation océanique.
On peut ci-dessous la période de l’Antarctic Cold Reversal, froide en surface (carte A) mais chaude en profondeur (carte C) alors que la période suivante, le Younger Dryas, a été chaude en surface (carte B) mais froide en profondeur (carte D). Les schémas E et F montrent les mécanismes par lesquels le degré de stratification et la formation des eaux profondes commande la fonte des glaciers :
En résumé, les données isotopiques montrent que les eaux autour de l’Antarctique étaient fortement stratifiées au moment des événements de fusion, de sorte que les calottes glaciaires fondaient à un rythme plus rapide. La grande question maintenant est de savoir si la calotte glaciaire réagira à ces conditions océaniques changeantes aussi rapidement qu’elle l’a fait il y a 14 700 ans.
Une étude publiée en 2016 par James Hansen, l’ancien directeur du principal laboratoire de science climatique de la NASA, et une quinzaine de scientifiques de haut niveau, avait fait état risque d’élévation du niveau de la mer de 5 mètres si les émissions de CO2 se poursuivent à un rythme soutenu d’ici 2100. Le modèle d’Hansen prévoyait également une fonte accélérée de l’Antarctique et du Groenland en raison de la stratification de l’océan liée à l’afflux d’eau douce. On en observe selon lui déjà les effets au sud du Groenland et dans certaines régions de l’Océan Austral. Le mécanisme est le même : cette eau chaude ferait fondre les plateformes par le dessous à un rythme extrêmement rapide, selon James Hansen.
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