Les concentrations salines des carottes glaciaires révèlent la formule des évènements D/O

L''hypothèse commune concernant les évènements D/O passés est que leur occurrence était étroitement liée à des changements majeurs de l''étendue de glace dans l''océan Arctique: ces changements ont un effet positif sur la température de l''Arctique, et découvrir comment fonctionne exactement cette relation pourrait être la clé pour prévoir comment la glace de l''Arctique réagira au changement climatique en cours.

Dans le cadre de sa recherche SEADOG (Sea ice across Dansgaard-Oeschger events in Greenland), le Dr Rhodes analyse les relevés de sel marin et d''acide sulfonique de méthane des carottes glaciaires du Groenland dans l''objectif de définir s''ils peuvent servir de proxies pour l''étendue de glace de l''océan Arctique. Elle étudie quatre carottes de glace pour déterminer la variabilité spatiale et temporelle des évènements D/O, et explore les contrôles sur le dépôt d''aérosol marin sur la calotte glaciaire du Groenland grâce au modèle de transport chimique p-TOMCAT.

Grâce à ses découvertes, le Dr Rhodes a optimisé le modèle p-TOMCAT pour représenter le dépôt actuel d''aérosol de sel de mer à travers le Groenland. Les travaux en cours permettront d''identifier les scénarios du changement de la glace de mer compatibles avec les données chimiques des carottes de glace durant les évènements D/O.

Qu''est-ce qu''un évènement D/O et pourquoi il est important de mieux les comprendre?

Les évènements D/O sont des changements rapides et brutaux du climat qui ont eu lieu à des latitudes nord élevées au cours de la dernière période glaciaire. Ils doivent leur nom à deux grands scientifiques spécialisés dans les carottes de glace: Willi Dansgaard (Danemark) et Hans Oeschger (Suisse) qui ont d''abord identifié ces évènements dans les rapports isotopiques stables de l''eau (une température proxy) des carottes de glace du Groenland.

Comment se fait-il que nous n''en connaissions pas davantage sur ces évènements?

Nous connaissons beaucoup de choses à leur propos. Par exemple, grâce aux carottes glaciaires du Groenland, nous pouvons décrypter les changements de températures de 5-16.5°C qui ont eu lieu sur plusieurs siècles au Groenland. Cependant, nous ne savons toujours pas ce qui a provoqué ces évènements au final. Plusieurs théories impliquent des changements majeurs de l''étendue de la glace de mer arctique mais les archives paléoclimatiques présentent peu de preuves.

Comment avez-vous rassemblé les informations souhaitées à partir des carottes glaciaires?

J''utilise des concentrations salines (NaCl) mesurées dans les carottes glaciaires du Groenland. Les concentrations salines sont relativement faciles à mesurer mais difficiles à interpréter en termes de changements climatiques ou environnementaux car de nombreux autres facteurs peuvent influencer le signal qui est préservé au final dans les carottes glaciaires. Plus particulièrement, nous savons que les variations météorologiques, comme les systèmes météorologiques qui transportent l''aérosol du sel marin à travers l''atmosphère sur le site de la carotte glaciaire, ont un impact sur le signal.

J''utilise un modèle de transport chimique atmosphérique appelé p-TOMCAT pour explorer dans quelle mesure les signaux de sel marin de la carotte glaciaire sont influencés par la surface de calotte glaciaire et par la météo. Ceci aidera à déterminer si les changements brutaux au niveau de concentration saline durant les évènements D/O peuvent être liés aux conditions de la glace de mer arctique.

Que pouvez-vous nous dire de vos principales découvertes jusqu''à présent?Mes travaux initiaux ont cherché à comprendre les processus qui contrôlent le signal de sel de mer de la carotte glaciaire du Groenland de nos jours. J''ai modifié p-TOMCAT pour calculer les concentrations salines dans le dépôt de neige et le modèle parvient très bien à répliquer les concentrations et la variation saisonnière des relevés salins préservés dans les carottes glaciaires. Les résultats indiquent que la météo est un facteur dominant affectant les signaux de sel marin de la carotte glaciaire à l''échelle interannuelle, mais que les conditions de la glace de mer exercent une certaine influence. Actuellement je fais des tests pour déterminer le changement nécessaire au niveau de la surface de glace de mer pour que ce facteur devienne prédominant par rapport à la météorologie et constitue l''influence principale.

Comment ces résultats peuvent-ils aider à prévoir la future évolution de la calotte glaciaire de l''Arctique?

Ces travaux nous permettront de comprendre si/comment les relevés de concentration saline des carottes glaciaires du Groenland peuvent servir de proxy pour l''étendue de glace de mer arctique. Si c''était le cas, cela permettrait d''isoler les effets du changement de sel marin liés à la glace de mer de ceux liés à la météo, ce qui permettrait d''utiliser de manière fiable des concentrations salines comme proxy de la glace de mer. La reconstruction des changements de la glace de mer Arctique durant les évènements D/O brutaux est importante car nous avons besoin, à terme, de comprendre comment la glace de mer arctique réagit au changement climatique rapide, comme celui auquel nous assistons actuellement.

Que vous reste-t-il à accomplir avant la fin du projet?

Maintenant que les processus conduisant aux signaux salins de la carotte de glace sont bien compris dans les conditions arctiques actuelles, j''adapte le modèle pour effectuer des tests en utilisant les conditions météo et de glace de mer typiques de la dernière période glaciaire lorsque les évènements D/O ont eu lieu. Il sera intéressant de tester la réponse des signaux simulés de sel marin aux énormes changements climatiques et de glace de mer supposés avoir eu lieu lors des évènements D/O.

SEADOG
Financé par H2020-MSCA-IF
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