D’anciennes graines de pavot et du bois de saule donnent des indications sur la dernière fonte de la calotte glaciaire du Groenland et laissent entrevoir un avenir plus chaud.
Paul Bierman, Université du Vermont et Halley Mastro, Université du Vermont
Lorsque nous avons braqué notre microscope sur l’échantillon de sol pour la première fois, des morceaux de matière organique sont apparus : une minuscule graine de pavot, l’œil composé d’un insecte, des brindilles de saule cassées et des spores de sélaginelle. Des sphères de couleur foncée produites par des champignons de sol ont dominé notre vue.
Il s’agit incontestablement des vestiges d’un écosystème de toundra arctique et de la preuve que la disparition de l’ensemble de la calotte glaciaire du Groenland est plus récente qu’on ne le pense.
Ces minuscules indices de vie passée proviennent d’un endroit des plus improbables : une poignée de terre enfouie sous 2 miles de glace au-dessous du sommet de la calotte glaciaire du Groenland. Les projections concernant la fonte future de la calotte glaciaire sont sans équivoque : lorsque la glace aura disparu au sommet, au moins 90 % de la glace du Groenland aura fondu.
En 1993, les foreurs au sommet ont terminé la carotte de glace du Greenland Ice Sheet Project 2 (GISP2), surnommée la » machine à remonter le temps« . Les graines, les brindilles et les spores que nous avons trouvées provenaient de quelques centimètres de sol au fond de cette carotte – un sol qui était resté sec et intact pendant trois décennies dans un entrepôt sans fenêtre du Colorado.
Notre nouvelle analyse s’appuie sur les travaux d’autres chercheurs qui, au cours de la dernière décennie, ont ébranlé la croyance selon laquelle la calotte glaciaire du Groenland était présente de manière continue depuis au moins 2,6 millions d’années, lorsque les périodes glaciaires du Pléistocène ont commencé. En 2016, des scientifiques qui ont mesuré des isotopes rares dans des roches situées au-dessus et au-dessous de l’échantillon de sol GISP2 ont utilisé des modèles pour suggérer que la glace avait disparu au moins une fois au cours des 1,1 million d’années écoulées.
Aujourd’hui, la découverte de vestiges de toundra bien conservés confirme que la calotte glaciaire du Groenland a bel et bien fondu auparavant et exposé les terres situées sous le sommet suffisamment longtemps pour que le sol se forme et que la toundra s’y développe. Cela nous indique que la calotte glaciaire est fragile et qu’elle pourrait fondre à nouveau.
Un paysage de pavots arctiques et de sélaginelles
À l’œil nu, ces minuscules fragments de vie passée sont banals : des taches sombres flottant entre des grains de limon et de sable brillants. Mais sous le microscope, l’histoire qu’ils racontent est stupéfiante. Ensemble, les graines, les mégaspores et les parties d’insectes brossent le tableau d’un environnement froid, sec et rocailleux qui a existé au cours des derniers millions d’années.
En surface, des coquelicots arctiques poussent parmi les rochers. Au sommet de chaque tige de cette herbe petite mais tenace, une fleur unique en forme de coupe suivait le soleil dans le ciel pour tirer le meilleur parti de la lumière de chaque jour.
De minuscules insectes bourdonnent au-dessus des tapis de petite mousse de roche, rampant sur la surface graveleuse et portant des spores en été.
Dans le sol rocailleux se trouvaient des sphères sombres appelées sclérotes, produites par des champignons qui s’associent aux racines des plantes dans le sol pour les aider à obtenir les nutriments dont elles ont besoin. À proximité, des arbustes de saules se sont adaptés à la vie dans la rude toundra grâce à leur petite taille et aux poils duveteux qui recouvrent leurs tiges.
Chacun de ces êtres vivants a laissé des indices dans cette poignée de terre – des indices qui nous ont appris que la glace du Groenland avait autrefois été remplacée par un écosystème de toundra robuste.
La glace du Groenland est fragile
Nos découvertes, publiées le 5 août 2024 dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, démontrent que la glace du Groenland risque de fondre si les concentrations de dioxyde de carbone dans l’atmosphère sont plus faibles qu’aujourd’hui. Les inquiétudes suscitées par cette vulnérabilité ont poussé les scientifiques à étudier la calotte glaciaire depuis les années 1950.
Dans les années 1960, une équipe d’ingénieurs a extrait la première carotte de glace profonde au monde à Camp Century, une base militaire à propulsion nucléaire construite dans la calotte glaciaire à plus de 160 km de la côte nord-ouest du Groenland. Ils ont étudié la glace, mais les morceaux de roche et de sol remontés au fond de la carotte ne leur étaient pas d’une grande utilité. Ceux-ci ont été stockés puis perdus jusqu’en 2019, date à laquelle ils ont été redécouverts dans un congélateur de laboratoire. Notre équipe fait partie des scientifiques appelés à les analyser.
Dans le sol du Camp Century, nous avons également trouvé des restes de plantes et d’insectes qui avaient été gelés sous la glace. En utilisant des isotopes rares et des techniques de luminescence, nous avons pu les dater d’une période d’environ 400 000 ans, lorsque les températures étaient similaires à celles d’aujourd’hui.
Une autre carotte de glace, DYE-3, provenant du sud du Groenland, contenait de l’ADN montrant que des forêts d’épicéas couvraient cette partie de l’île à un moment donné au cours du dernier million d’années.
Les preuves biologiques démontrent de manière convaincante la fragilité de la calotte glaciaire du Groenland. Les résultats des trois carottes de glace ne peuvent signifier qu’une chose : à l’exception peut-être de quelques zones montagneuses à l’est, la glace a dû fondre sur l’ensemble de l’île au cours du dernier million d’années.
La perte de la calotte glaciaire
La disparition des glaces du Groenland entraîne une modification de la géographie mondiale, ce qui constitue un problème pour l’humanité.
Avec la fonte de la calotte glaciaire, le niveau de la mer finira par s’élever de plus de 10 mètres et les villes côtières seront inondées. La majeure partie de Miami sera sous l’eau, ainsi qu’une grande partie de Boston, New York, Mumbai et Jakarta.
Aujourd’hui, le niveau de la mer s’élève de plus d’un centimètre par décennie et, dans certains endroits, plusieurs fois plus vite. En 2100, lorsque les enfants d’aujourd’hui seront grands-parents, le niveau de la mer dans le monde entier sera probablement plus élevé de plusieurs pieds.
Utiliser le passé pour comprendre l’avenir
La perte rapide de glace modifie l’Arctique. Les données sur les écosystèmes du passé, comme celles que nous avons recueillies sous la glace du Groenland, aident les scientifiques à comprendre comment l’écologie de l’Arctique évoluera avec le réchauffement climatique.
Lorsque les températures augmentent, la neige d’un blanc éclatant fond et la glace rétrécit, laissant apparaître des roches et des sols sombres qui absorbent la chaleur du soleil. L’Arctique devient plus vert d ‘année en année, ce qui entraîne le dégel du pergélisol sous-jacent et libère davantage de carbone, ce qui contribuera à réchauffer la planète. https://www.youtube.com/embed/0iIYFFvLG0s?wmode=transparentstart=0 Les auteurs partagent leurs recherches et les images du forage de la carotte glaciaire. Quincy Massey-Bierman/Université du Vermont.
Le changement climatique causé par l’homme est en passe de réchauffer l’Arctique et le Groenland au-delà des températures qu’ils ont connues pendant des millions d’années. Pour sauver la glace du Groenland, les études montrent que le monde devra arrêter les émissions de gaz à effet de serre provenant de ses systèmes énergétiques et réduire les niveaux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère.
La compréhension des conditions environnementales qui ont déclenché la dernière disparition de la calotte glaciaire et de la façon dont la vie au Groenland a réagi sera cruciale pour évaluer les risques futurs auxquels la calotte glaciaire et les communautés côtières du monde entier sont confrontées.
Paul Bierman, membre du Gund Institute for Environment, professeur de ressources naturelles et de sciences de l’environnement à l’Université du Vermont et Halley Mastro, membre du Gund Institute for Environment. Assistante de recherche diplômée en ressources naturelles et sciences de l’environnement, Université du Vermont.
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article original.
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