1. Actus & Agenda
  2. FR
  3. @Presse
  4. Communiqués de presse
  5. Recherche

Groenland : une calotte glaciaire qui a dejà fondu au cours du dernier million d’années

Publié le 15 mars 2021 Mis à jour le 16 mars 2021

Perdus de vue pendant plusieurs décennies, des sédiments prélevés à Camp Century dévoilent que la calotte glaciaire qui couvre l’ensemble du Groenland depuis les deux derniers millions d’années, a potentiellement disparu dans son entièreté auparavant, sous un climat plus chaud. Jean-Louis Tison du Laboratoire de glaciologie de l’ULB et Pierre Henri Blard, Chercheur CNRS au CRPG (CNRS, Université de Lorraine, Nancy), également collaborateur scientifique de l’ULB, ont été sollicités pour contribuer à cette étude.

En 1966, des scientifiques de l’armée américaine, en collaboration avec des chercheurs Danois, ont perforé la glace du nord-ouest du Groenland (à proximité de la base de Thulé) sur environ 1390m, et en ont extrait un peu plus de 3m de carotte de sédiment glaciaire (moraine). Ensuite, ces sédiments surgelés ont été transféré à Copenhagen en 1994 et littéralement oubliés. En 2017, à l’occasion d’un déménagement vers un nouvel entrepôt frigorifique, les échantillons de sédiments ont été accidentellement exhumés.

En 2019, deux échantillons de ces sédiments ont été étudiés par une équipe internationale US-Europe (Danemark, Belgique, France), et les chercheurs ont été très surpris de découvrir des restes racines et des feuilles dans la matrice de sable et de roche. L’état de conservation de ce matériel et des études multiparamétriques de ces échantillons suggèrent que la glace a abandonné le site de Camp Century dans un passé géologique proche et qu’un paysage végétal, peut-être même une forêt boréale, existait sous cette zone aujourd’hui envahie par une calotte glaciaire de plus d’un kilomètre d’épaisseur.

Au cours de la dernière année, Andrew Christ et une équipe internationale de scientifiques - menés par Paul Bierman (University of Wellington, Vermont) aux Etats-Unis et Dorthe Dahl-Jensen (Niels Bohr Institute, Danemark), Jean-Louis Tison (ULB) et Pierre -Henri Blard (CRPG,  France et ULB) en Europe, ont étudié cette archive unique de sédiments du Groenland sous glaciaires avec ses fossiles de plantes.

« Les calottes glaciaires congèlent et préservent le matériel sous-glaciaire de manière très efficace », mentionne Jean-Louis Tison, « mais c’est un miracle de découvrir des structures délicates de plantes aussi bien conservées. Ce sont des fossiles, mais ils semblent n’être morts qu’hier, de par leur préservation ininterrompue sous la glace !...C’est une bulle temporelle de ce qui existait à l’époque au Groenland, que nous ne pourrions documenter nulle part ailleurs ».

Leurs analyses montrent que la majorité, ou peut-être même l’entièreté du Groenland, a été couvert de glace la plupart du temps au cours du dernier million d’années, à l’exception d’un ou deux épisodes plus chauds pendant lesquelles elle a pu totalement disparaître, probablement il y a 400 000 ans. Pour parvenir à ce résultat, les chercheurs ont mesuré les nucléides cosmogéniques 10Be et 26Al dans ces sédiments sous glaciaires. Ce sont des isotopes rares qui ont la particularité d’être produits par les particules cosmiques, mais uniquement quand la roche est exposée à la surface, en l’absence de glace. Quand la calotte de glace est en place, elle joue un rôle d’écran aux particules cosmiques, et le rapport 26Al/10Be décroit par radioactivité. L’analyse de ce rapport permet donc de dater la durée de l’enfouissement sous glaciaire.

Cette nouvelle étude démontre que la glace épaisse de Camp Century, a entièrement fondu au moins une fois au cours du dernier million d’année, et qu’à ce moment, la zone était couverte de végétation de type Toundra (mousse et buissons), mais peut-être avec également quelques arbres (environnement de Taïga). Ces nouvelles données concordent avec celles provenant de deux autres carottes, localisés au centre du Groenland (GISP2 et GRIP - Figure 1). Là aussi, la datation de la glace basale et des roches sous glaciaires récoltées indiquent que la calotte avait disparu au moins une fois au cours du dernier million d’année.

La combinaison des données géochronologiques issues de ces deux sites, l’un proche de la côte au nord-ouest et l’autre au centre du Groenland est éclairant : il suggère pour la première fois que la calotte groenlandaise a pu disparaitre entièrement lors d’un épisode dit interglaciaire – qui a pu durer quelques dizaines de milliers d’années – dans des conditions de réchauffement de l’ordre de 1 à 2°C par rapport aux températures pré-industrielles, un niveau que nous allons bientôt atteindre. Ces résultats suggèrent l’existence potentielle d’un seuil de réchauffement de « non-retour ».

Groenland

Figure 1 - Carte du Groenland avec altitude du substratum rocheux et en transparence la calotte de glace actuelle, avec les lignes d’iso-épaisseurs indiquées en mètres. La position de la carotte de Camp Century est montrée en jaune.

Notre compréhension du comportement passé de la calotte glaciaire Groenlandaise est un élément clé dans la prédiction de sa réponse future au changement climatique et dans l’estimation de la vitesse à laquelle elle pourrait disparaître. En effet , cette nouvelle étude met en évidence le fait que le Groenland est probablement plus sensible aux changements de climat que ce que l’on pensait, avec un risque grave de fonte irréversible. Or, la fonte entière du Groenland représenterait une augmentation du niveau marin de l’ordre de 6 à 7 mètres, ce qui mettrait en danger toutes les zones côtières du monde.

« Le problème est urgent”, nous rappelle Jean-Louis Tison, « les variations du niveau marin vont affecter une part significative de la population mondiale dans les 50 années à venir ».

Jean-Louis Tison du Laboratoire de glaciologie de l’ULB et Pierre Henri Blard, Chercheur CNRS au CRPG (Université de Lorraine, Nancy), également collaborateur scientifique de l’ULB, ont eu un rôle charnière dans cette étude. Le premier, pour son expertise dans l’étude des glaces basales de grands sondages au Groenland et en Antarctique (et notamment de leur signature isotopique de l’eau et de leur composition en gaz) et le second, pour son expertise en sédimentologie et en géochronolgie, via  les isotopes cosmogéniques. Le binôme a ainsi réalisé en 2019 la première description  stratigraphique détaillée de ces sédiments exceptionnels, qui avaient été oubliés dans les congélateurs danois pendant plus de 50 ans. Ils ont aussi assuré la découpe des échantillons à l’aide de techniques spécifiques mises au point à l’ULB pour échantillonner ces matériaux composites de glace et de roche, méthode utilisant un fil à diamant qui assure l’intégrité des échantillons (Figure 2).


Figure 2 – Découpe des échantillons de glace basale de la carotte Camp Century

 

Contact scientifique

Jean Louis Tison, Laboratoire de Glaciologie, Faculté des Sciences

jean-louis.tison@ulb.be

Contact
Communication Recherche : com.recherche@ulb.ac.be