Une nouvelle étude montre que la vaste calotte glaciaire de l'Antarctique a fondamentalement modifié sa réaction au changement climatique terrestre et est devenue nettement plus sensible après avoir franchi un seuil climatique caché il y a environ 1 million d'années. L’équipe de recherche a souligné que cette découverte contribue à expliquer l’évolution de la calotte glaciaire de l’Antarctique au cours de l’histoire géologique et pourrait également fournir une nouvelle référence pour les prévisions futures de l’élévation du niveau de la mer.
L’Antarctique stocke actuellement la plus grande quantité de glace sur Terre et joue un rôle extrêmement critique dans la régulation du niveau de la mer à l’échelle mondiale. Il y a environ 1 million d'années, le climat de la Terre a connu une transition significative vers ce que l'on appelle la « transition du Pléistocène moyen », au cours de laquelle les périodes glaciaires ont commencé à devenir plus longues, plus froides et plus intenses.
Bien que la communauté scientifique ait remarqué ce changement depuis longtemps, il a longtemps été difficile de déterminer avec précision comment la calotte glaciaire de l’Antarctique a réagi au changement climatique en raison du nombre limité d’enregistrements anciens de températures et de précipitations.
Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont utilisé un modèle de simulation paléoclimatique récemment développé par le Centre de physique du climat de l'Institut coréen des sciences fondamentales, capable de reconstruire les conditions climatiques mondiales au cours des 3 derniers millions d'années.
L’équipe de recherche a ensuite introduit les données simulées de température et de précipitations dans le modèle de calotte glaciaire développé par la Penn State University pour suivre les changements dans l’épaisseur, le débit et la température de la calotte glaciaire en Antarctique et dans l’hémisphère Nord, tout en simulant le comportement des plates-formes de glace flottantes dans des zones telles que la mer de Ross et la mer de Weddell.
Alimenté par le superordinateur scientifique fondamental le plus avancé de Corée du Sud, le modèle dresse un tableau cohérent des mécanismes physiques de l'évolution des principales calottes glaciaires du monde dans un climat changeant.
Les résultats montrent qu’après la transition du milieu du Pléistocène, la calotte glaciaire de l’Antarctique est entrée dans un état dynamique distinct. Les chercheurs ont identifié un seuil clé de dioxyde de carbone, environ 240 parties par million ; Lorsque les concentrations atmosphériques de CO2 tombent en dessous de ce niveau, la sensibilité de la masse de glace de l’Antarctique aux changements de température océanique et atmosphérique augmente considérablement, et la taille de la calotte glaciaire connaît également des fluctuations plus dramatiques.
Kyung-Sook Yun, premier auteur de l'article et chercheur au Centre de physique du climat de l'Institut coréen des sciences fondamentales, a déclaré qu'après la transformation, la réponse de la calotte glaciaire de l'Antarctique au forçage climatique s'est considérablement améliorée, ce qui montre que le système de la calotte glaciaire n'évolue pas lentement et linéairement, mais devient plus sensible aux influences extérieures après avoir franchi un certain point critique.
Les simulations montrent également qu’une combinaison de facteurs a facilité l’expansion de la calotte glaciaire de l’Antarctique il y a environ 1 million d’années. La première est que les températures des océans étaient plus basses pendant la période glaciaire, ce qui a affaibli la fonte de certaines parties du fond de la glace sous le niveau de la mer. L’autre est que le niveau mondial de la mer est environ 50 à 100 mètres plus bas qu’il ne l’est actuellement. La baisse du niveau de la mer réduit la pression exercée sur le substrat rocheux situé sous la banquise antarctique. Au fil du temps, le substrat rocheux s’élève lentement, ce qui favorise l’épaississement de la glace dans les zones côtières.
Les chercheurs pensent que ces mécanismes se sont combinés pour façonner la calotte glaciaire de l’Antarctique, plus grande et plus durable, au cours des cycles glaciaires ultérieurs.
Les auteurs préviennent également que ces résultats signifient que la réponse de l'Antarctique au changement climatique pourrait être plus difficile à prévoir qu'on ne le pensait auparavant. Le co-auteur Axel Timmermann, directeur du Centre de physique du climat à l'Institut coréen des sciences fondamentales, a souligné que la calotte glaciaire de l'Antarctique pourrait être plus sensible aux forçages externes que prévu, ce qui soulève également une question importante : comment elle évoluera à l'avenir dans le contexte du réchauffement climatique.
L’équipe de recherche a souligné que les calottes glaciaires ne réagissent pas toujours aux changements environnementaux de manière douce et progressive. Ils peuvent changer soudainement de comportement après avoir franchi un seuil et modifier considérablement leur sensibilité aux influences extérieures. Comprendre quand et pourquoi ces transitions se produisent est essentiel pour améliorer la précision des prévisions de l’élévation future du niveau de la mer.