Une nouvelle recherche, menée par l’Université du Massachusetts à Amherst et publiée récemment dans la revue Climat du passé, est le premier à fournir un regard continu sur un changement climatique, appelé la transition du Pléistocène moyen, qui a intrigué les scientifiques. Kurt Lindberg, le premier auteur de l’article et actuellement étudiant diplômé à l’Université de Buffalo, n’était qu’un étudiant de premier cycle lorsqu’il a terminé la recherche au sein d’une équipe qui comprenait des climatologues de renommée mondiale à l’UMass Amherst.
Il y a environ 1,2 million d’années, un changement spectaculaire du climat de la Terre, connu sous le nom de transition du Pléistocène moyen, ou MPT, s’est produit. Auparavant, des périodes glaciaires avaient eu lieu, avec une relative régularité, tous les 40 000 ans environ. Mais ensuite, dans une fenêtre de temps géologique relativement courte, le temps entre les périodes glaciaires a plus que doublé, tous les 100 000 ans. « C’est un vrai casse-tête », explique Isla Castañeda, professeur de géosciences à l’UMass Amherst et l’un des co-auteurs de l’article. « Personne ne sait vraiment pourquoi ce changement s’est produit. »
L’un des grands obstacles à la compréhension du MPT est qu’il existe très peu de données. Les plus anciennes carottes de glace arctique ne remontent qu’à environ 125 000 ans. Et les noyaux sédimentaires plus anciens sont presque inexistants, car au fur et à mesure que les périodes glaciaires sont passées, les calottes glaciaires qui avancent et reculent ont agi comme d’énormes bulldozers, raclant une grande partie des terres exposées jusqu’au substratum rocheux.
Cependant, il existe un endroit au monde, dans l’extrême nord-est de la Russie, qui se trouve à la fois au-dessus du cercle polaire arctique et qui n’a jamais été recouvert de glaciers : le lac El’gygytgyn. C’est là qu’intervient la scientifique polaire de renommée mondiale, Julie Brigham-Grette, professeur de géosciences à l’UMass Amherst et l’une des co-auteurs de l’article.
En 2009, Brigham-Grette a dirigé une équipe internationale de scientifiques au lac El’gygytgyn, où ils ont foré une carotte de sédiments de 685,5 mètres, représentant environ les 3,6 derniers millions d’années de l’histoire de la Terre. Lindberg et ses co-auteurs ont utilisé la partie de ce noyau sédimentaire qui s’étendait sur le MPT et ont recherché des biomarqueurs spécifiques qui pourraient les aider à déterminer la température et la végétation. Avec ces informations, ils ont pu reconstituer, pour la première fois, les conditions climatiques dans l’Arctique pendant le MPT.
Bien que l’équipe n’ait pas résolu le mystère du MPT, elle a fait quelques découvertes surprenantes. Par exemple, une période interglaciaire, ou une époque où la glace reculait, connue sous le nom de MIS 31, est largement reconnue comme ayant été anormalement chaude – et pourtant les enregistrements du lac El’gygytgyn ne montrent qu’une chaleur modérée. Au lieu de cela, trois autres périodes interglaciaires, MIS 21, 27 et 29 étaient aussi chaudes ou plus chaudes. Enfin, les recherches de l’équipe montrent une tendance à l’assèchement à long terme dans tout le MPT.
« Cela n’aurait pas pu être fait sans l’enthousiasme de Lindberg », déclare Castañeda. « J’ai toujours eu beaucoup d’étudiants de premier cycle dans mon laboratoire et j’adore travailler avec eux. Kurt a pris son envol avec ce projet et a fait un travail formidable. »
Kurt R. Lindberg et al, Biomarker Proxy Records of Arctic Climate Change during the Mid-Pleistocene Transition from Lake El’gygytgyn (Extrême-Orient Russie), Climat du passé (2021). DOI : 10.5194/cp-2021-66