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La glace de mer a causé le petit âge glaciaire au 14ème siècle, selon les chercheurs

La glace de mer a causé le petit âge glaciaire au 14ème siècle, selon les chercheurs

Une nouvelle étude trouve un déclencheur pour le petit âge glaciaire qui a refroidi l'Europe des années 1300 au milieu des années 1800, et soutient des résultats de modèle surprenants suggérant que dans les bonnes conditions, des changements climatiques soudains peuvent se produire spontanément, sans forcer externe.

L'étude, publiée dans Progrès scientifiques, rapporte une reconstitution complète de la glace de mer transportée de l'océan Arctique à travers le détroit de Fram, par le Groenland et dans l'océan Atlantique Nord au cours des 1400 dernières années. La reconstruction suggère que le petit âge glaciaire - qui n'était pas une véritable période glaciaire mais un refroidissement régional centré sur l'Europe - a été déclenché par un écoulement exceptionnellement important de glace de mer de l'océan Arctique vers l'Atlantique Nord dans les années 1300.

Alors que des expériences antérieures utilisant des modèles climatiques numériques ont montré qu'une augmentation de la glace de mer était nécessaire pour expliquer les anomalies climatiques de longue durée comme le petit âge glaciaire, des preuves physiques manquaient. Cette étude fouille dans les archives géologiques pour confirmer les résultats du modèle. Les chercheurs ont rassemblé des enregistrements de carottes de sédiments marins forés du fond de l'océan de l'océan Arctique à l'Atlantique Nord pour obtenir un aperçu détaillé de la glace de mer dans toute la région au cours des 1400 dernières années.

«Nous avons décidé de rassembler différents éléments de preuve pour essayer de reconstituer spatialement et temporellement ce qu'était la glace de mer au cours des mille cinq cents dernières années, puis de voir ce que nous avons trouvé», a déclaré Martin Miles, chercheur à INSTAAR qui est titulaire d'un rendez-vous avec le Centre norvégien de recherche NORCE et le Centre Bjerknes pour la recherche climatique en Norvège.

Les carottes comprenaient des composés produits par des algues qui vivent dans la glace de mer, des coquilles d'organismes unicellulaires qui vivent à différentes températures de l'eau et des débris que la glace de mer ramasse et transporte sur de longues distances. Les carottes étaient suffisamment détaillées pour détecter les changements brusques de la glace de mer et des conditions océaniques au fil du temps.

Les enregistrements indiquent une augmentation brusque de la glace de mer arctique exportée vers l'Atlantique Nord à partir de 1300 environ, culminant au milieu du siècle et se terminant brusquement à la fin des années 1300. «J'ai toujours été fasciné non seulement par le fait de considérer la glace de mer comme un indicateur passif du changement climatique, mais aussi par la manière dont elle interagit avec ou pourrait réellement entraîner des changements dans le système climatique sur de longues échelles de temps», a déclaré Miles. «Et l'exemple parfait de cela pourrait être le petit âge glaciaire.»

«Cette enquête spécifique a été inspirée par un collègue INSTAAR, Giff Miller, ainsi que par certaines des reconstructions paléoclimatiques de mes collègues INSTAAR Anne Jennings, John Andrews et Astrid Ogilvie», a ajouté Miles. Miller est l'auteur du premier article suggérant que la glace de mer a joué un rôle essentiel dans le maintien du petit âge glaciaire.

Les scientifiques ont débattu des causes du petit âge glaciaire pendant des décennies, beaucoup suggérant que des éruptions volcaniques explosives doivent être essentielles pour initier la période de refroidissement et lui permettre de persister pendant des siècles. D'une part, la nouvelle reconstruction fournit des preuves solides d'une anomalie massive de la glace de mer qui aurait pu être déclenchée par une augmentation du volcanisme explosif. D'un autre côté, les mêmes preuves appuient une explication alternative intrigante.

Des modèles climatiques appelés «modèles de contrôle» sont utilisés pour comprendre comment le système climatique fonctionne dans le temps sans être influencé par des forces extérieures comme l'activité volcanique ou les émissions de gaz à effet de serre. Un ensemble d'expériences récentes sur des modèles de contrôle comprenait des résultats décrivant des événements froids soudains qui ont duré plusieurs décennies. Les résultats du modèle semblaient trop extrêmes pour être réalistes - des simulations dites du vilain petit canard - et les chercheurs craignaient de montrer des problèmes avec les modèles.

L'étude de Miles a révélé qu'il n'y avait peut-être rien de mal avec ces modèles. «Nous constatons en fait que, numéro un, nous avons des preuves physiques et géologiques que ces excursions de plusieurs décennies dans la glace de mer froide dans la même région peuvent, en fait, se produire», a-t-il déclaré. Dans le cas du petit âge glaciaire, «ce que nous avons reconstruit dans l'espace et dans le temps était étonnamment similaire au développement d'une simulation de modèle Ugly Duckling, dans laquelle un événement de froid spontané a duré environ un siècle. Cela impliquait des vents inhabituels, l'exportation de glace de mer et beaucoup plus de glace à l'est du Groenland, comme nous l'avons trouvé ici. Les résultats provocateurs montrent que le forçage externe des volcans ou d'autres causes peut ne pas être nécessaire pour que de grandes fluctuations du climat se produisent. Miles a poursuivi: «Ces résultats suggèrent fortement… que ces choses peuvent se produire à l'improviste en raison de la variabilité interne du système climatique.»

Les carottes marines montrent également une impulsion soutenue et étendue de glace de mer près des colonies nordiques du Groenland qui coïncide avec leur disparition au 15ème siècle. Un débat a fait rage sur la raison pour laquelle les colonies ont disparu, convenant généralement seulement qu'un climat de refroidissement a fortement contribué à leur résilience. Miles et ses collègues aimeraient prendre en compte les changements océaniques à proximité: de très grandes quantités de glace de mer et d'eaux polaires froides, année après année pendant près d'un siècle.

«Cette énorme ceinture de glace qui sort de l'Arctique - dans le passé et même aujourd'hui - fait tout le tour du cap Farewell jusqu'à l'endroit où se trouvaient ces colonies», a déclaré Miles. Il aimerait se pencher de plus près sur les conditions océaniques avec des chercheurs qui étudient les sciences sociales en relation avec le climat.

L'article, «Preuve de l'exportation extrême de la glace de mer arctique menant le début brutal du petit âge glaciaire», par Martin W. Miles, Camilla S. Andresen et Christian V. Dylmer, est publié dans Progrès scientifiques. .

Image du haut: carte du 18e siècle de l'Atlantique Nord, par Henri-Louis Duhamel Du Monceau et Jean-Louis De La Marre


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