Les eaux de fond de l’Antarctique (AABW) couvrent plus des deux tiers du fond de l’océan mondial et leur formation a récemment diminué. Cependant, sa variabilité à long terme n’a pas été bien comprise.
Des chercheurs dirigés par le professeur Deng Chenglong de l’Institut de géologie et de géophysique (IGG) de l’Académie chinoise des sciences (CAS) et leurs collaborateurs ont reconstitué l’histoire de l’AABW il y a environ 4,7 millions d’années (mya). Ils ont découvert que l’AABW s’était effondré plusieurs fois et que de tels effondrements auraient pu induire un transport d’humidité pour alimenter la glaciation de l’hémisphère nord (NHG).
Ce travail a été publié dans Avancées scientifiques le 24 février.
L’étude était basée sur un nodule Fe-Mn de 36 mm de diamètre du Pacifique Est, situé à 5 050 m sous le niveau de la mer. Le nodule a été collecté par Guangzhou Marine Geological Survey, China Geological Survey.
Le balayage magnétique était un facteur important pour fournir des résultats de datation précis. « C’est une clé, bien que la datation finale ait été obtenue par une intégration avec 10Be/9Be, un flux de métal Co et un réglage astronomique », a déclaré le Dr Yi Liang de l’Université de Tongji, premier auteur de l’étude et postdoctorant à l’IGG/ CAS.
« Étant donné que l’AABW est le principal fournisseur d’oxygène dans la région du fond de l’océan, nous avons utilisé diverses méthodes scientifiques pour identifier la relation entre l’accumulation de métal dans le nodule Fe-Mn et les conditions redox océaniques », a déclaré le professeur Deng. « Les teneurs en Ni, Mn et Cu sont utilisées pour indiquer les changements AABW. »
Ces résultats montrent que l’oxygène de l’eau de mer a connu une augmentation linéaire dans le Pacifique oriental depuis environ 3,4 millions d’années. Cette tendance concorde avec l’observation de l’inlandsis antarctique (AIS), suggérant une covariation entre eux.
En comparant l’enregistrement AABW avec d’autres enregistrements géologiques du dernier million d’années, les chercheurs ont découvert une amélioration glaciaire de la circulation du fond océanique. Cette observation implique que le CO2 atmosphérique peut avoir été régulièrement stocké dans l’océan profond lorsque le climat de la Terre était froid, par exemple, au cours des périodes glaciaires passées.
Les comparaisons ont clairement mis en évidence sept intervalles de faible teneur en oxygène de l’eau de mer, suggérant que l’influence de l’AABW a été réduite à un niveau beaucoup plus bas. Ces périodes sont connues sous le nom d’effondrement de l’AABW et ont accompagné une amélioration des eaux profondes de l’Atlantique Nord (NADW) ainsi que des étapes clés de l’histoire du NHG, comme lorsque le NHG s’est intensifié ou amplifié.
Bien que nous ne sachions pas ce qui se passera en réponse à la fonte continue de l’AIS et au ralentissement de l’AABW, l’effondrement de l’AABW pourrait avoir entraîné la Terre dans un climat glaciaire plus rigoureux plusieurs fois dans le passé.
Plus d’information:
Liang Yi et al, ventilation plio-pléistocène en haute mer dans le Pacifique oriental et liens potentiels avec la glaciation de l’hémisphère nord, Avancées scientifiques (2023). DOI : 10.1126/sciadv.add1467. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add1467