Analysant des échantillons prélevés dans les années 60 dans une base militaire secrète américaine, une étude a révélé qu’il y a 416 000 ans les étés du Groenland étaient 4,7 °C plus chauds qu’aujourd’hui (mais cela ne doit pas nous rassurer).
416 000 ans auparavant, là où aujourd’hui s’étend une vaste zone glaciaire, les étés étaient plus chauds que ceux d’aujourd’hui. À l’origine de cette découverte se trouvent d’anciens sédiments extraits du sous-sol groenlandais dans les années 60, au cœur d’une nouvelle étude menée par l’Université de Buffalo. Le site d’une ancienne base militaire américaine au Groenland, selon la recherche, était dépourvu de glace à une époque où les étés dépassaient de quelques degrés les étés actuels. Le lieu est Camp Century, où l’armée américaine poursuivait un projet secret de la Guerre froide: dissimuler des missiles nucléaires sous la glace.
Les chercheurs ont établi que, pendant cette période sans glaces, les températures estivales étaient de 4,7 degrés Celsius plus élevées que celles des étés modernes. Pour que le site reste dépourvu de glace, la calotte glaciaire du Groenland aurait dû reculer de plus de 97 kilomètres par rapport à son bord actuel dans cette région. « Il est surprenant qu’une période de températures modérément plus élevées ait coïncidé avec un retrait aussi conséquent de la calotte glaciaire », observe John Michael Aguilar, premier auteur de l’étude et chercheur postdoctoral à l’UB RENEW Institute.
Prévisions pour l’avenir de l’Arctique
Les résultats, publiés le 28 septembre dans la revue Climate of the Past, interviennent alors que les scientifiques prévoient un réchauffement substantiel dans tout l’Arctique au cours des prochaines décennies. Selon le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), les températures moyennes annuelles dans la région pourraient s’élever de 3,3 à 10 degrés Celsius d’ici la fin du siècle, en fonction des émissions.
« Cet étude nous permet de mieux comprendre comment la calotte glaciaire réagit à un réchauffement prolongé et ce qui pourrait se passer à l’avenir », souligne l’autrice principale, Elizabeth Thomas, professeure associée au Département des Sciences de la Terre du College of Arts and Sciences de l’université.
Pour parvenir à ces résultats, ils ont analysé les molécules de graisse produites par les bactéries et conservées dans les sédiments. « Les types et les proportions de ces molécules changent selon la température », explique Aguilar. « En les comparant à des molécules similaires présentes dans les lacs arctiques modernes, nous avons été capables d’estimer la température à Camp Century ».
Les molécules qui racontent les étés
Les sédiments ont été prélevés à environ 1,5 kilomètres de profondeur sous la calotte, lors du projet Iceworm qui échoua. Outre les données évoquées ci-dessus, cette recherche n’en est toutefois qu’à ses débuts en ce qui concerne l’exploitation des glaces de ces carottes pour des études approfondies.
Les chercheurs estiment qu’il s’agit de la première estimation quantitative des températures estivales terrestres au Groenland durant cette phase chaude ancienne, donnée difficile à obtenir parce que l’avancée ultérieure des calottes a érodé une grande partie des sédiments de cette époque.
La durée de la chaleur compte aussi
Les résultats ont surpris les mêmes chercheurs. Entre 5 000 et 10 000 ans avant notre ère, après la dernière période glaciaire, le Groenland avait connu des étés tout aussi chauds, et pourtant Camp Century était resté complètement recouvert de glace. Cela suggère un élément plutôt évident: la durée du réchauffement peut être aussi importante que l’ampleur de l’augmentation des températures: un réchauffement plus prolongé donne au glacier plus de temps pour fondre. Les conditions chaudes de 416 000 ans auparavant pourraient avoir duré beaucoup plus longtemps, potentiellement des dizaines de milliers d’années.
Thomas avertit toutefois que l’étude ne doit pas être lue comme rassurante. « Le réchauffement actuel provoqué par l’homme est plus intense que celui de la période chaude il y a 400 000 ans », affirme-t-elle. « Et les projections climatiques suggèrent que cette situation pourrait persister pendant des centaines ou des milliers d’années. Tant l’ampleur que la durée du réchauffement sont importantes pour comprendre comment réagira la calotte glaciaire ».
Le long voyage des échantillons
Protagonistes aussi d’un documentaire primé par un Emmy Award, ces sédiments ont une longue histoire avec l’Université de Buffalo. Ils furent portés pour la première fois à l’université en 1975 par Chester Langway, qui avait dirigé les forages pour l’extraction des carottes de glace à Camp Century. Ils restèrent au Centre de Conservation et d’Échange d’Informations sur les Carottes de Glace de l’université jusqu’au départ à la retraite de Langway, à la moitié des années 1990. Pendant plus de deux décennies, ils furent ensuite largement oubliés à l’Université de Copenhague, au Danemark, jusqu’à ce qu’un nettoyage accidentel d’un congélateur les ramène à l’attention des scientifiques en 2018. Depuis lors, Thomas les étudie avec des collaborateurs de l’Université du Vermont et considère que cette nouvelle étude représente l’apogée du travail qu’elle accomplit avec Aguilar.
« Le type d’analyse moléculaire que nous avons menée fait partie de notre pratique habituelle dans mon laboratoire, mais l’interprétation des résultats a été exceptionnellement complexe », raconte-t-elle. « Nous avons dû tenir compte de la manière dont l’altitude du terrain a changé en raison de la croissance et de la fusion de la calotte glaciaire, ce qui influe sur notre capacité à comparer les températures au fil du temps. Ce qui pourrait sembler une analyse de routine a nécessité des années pour être comprise. Ce fut un parcours long et complexe, pas très différent du voyage que ces échantillons de sédiments ont eux-mêmes entrepris pour arriver jusqu’ici ».
