Les glaciers en recul dans le nord de la péninsule antarctique découvrent et réexposent de la mousse noire qui fournit des dates de destruction de la végétation par le radiocarbone, un indice clé pour comprendre le moment des avancées passées des glaciers dans cette région.
Un chercheur de l’Université du Wyoming a mené une étude qui a déterminé que les dates de destruction de la mousse noire coïncidaient avec les preuves d’avancées glaciaires d’autres études qui ont révélé que de tels événements se sont produits 1 300, 800 et 200 années calibrées avant 1950.
« Nous avons utilisé les âges au radiocarbone, ou les dates de destruction, de mousses noires mortes précédemment enfouies dans la glace pour révéler que les glaciers ont avancé au cours de trois phases distinctes dans le nord de la péninsule antarctique au cours des 1 500 dernières années », explique Dulcinea Groff, associée de recherche postdoctorale à l’UW. Département de géologie et géophysique.
Groff était l’auteur principal d’un article intitulé « Les dates de destruction des mousses noires réexposées contraignent les avancées glaciaires passées dans le nord de la péninsule antarctique », parue le 20 janvier dans Géologieune revue qui publie des articles opportuns, innovants et provocateurs pertinents pour son public international, représentant la recherche dans tous les domaines des géosciences.
Des chercheurs de l’Université Lehigh, de l’Université d’Hawaï-Manoa, de l’Université normale du Nord-Est et de l’Académie chinoise des sciences, toutes deux à Changchun, dans la province chinoise de Jiln, ont contribué à l’article.
Les mousses sont l’un des rares types de plantes vivant en Antarctique et peuvent être écrasées et tuées par l’avancée des glaciers. Le moment où les glaciers ont tué la mousse fournit une archive de l’histoire des glaciers, dit Groff.
Par exemple, lorsque les glaciers se dilatent ou avancent, ils peuvent ensevelir ou recouvrir la plante. Cela prive la plante de lumière et de chaleur. La date à laquelle la plante est morte correspond à la même heure à laquelle le glacier a avancé à cet endroit.
« Alors que les glaciers reculent, ces mousses précédemment ensevelies sont exposées et sont mortes et noires », explique Groff. « Ce qui est si précieux à propos de ces dates de destruction par rapport à d’autres enregistrements – comme l’âge des blocs erratiques glaciaires ou des restes de manchots – est leur précision. Ils fournissent une image plus claire de l’histoire du climat en raison de leur échange direct de carbone avec l’atmosphère et de la diminution des erreurs autour de la estimation de l’âge. »
Les blocs erratiques glaciaires sont des roches déposées par les glaciers qui diffèrent de la roche native dans une zone spécifique.
La cryosphère et la biosphère terrestres de la péninsule antarctique évoluent rapidement en tant que « premiers intervenants » au réchauffement polaire, dit Groff.
« Nous savons, grâce à d’autres études, que les grands glaciers de la péninsule antarctique réagissent rapidement aux températures estivales plus chaudes, et les scientifiques ont modélisé que les glaciers se sont étendus dans le passé en raison de températures plus fraîches et non d’une augmentation des précipitations », a déclaré Groff. « Cependant, nous en savons beaucoup moins sur la façon dont cela se passe au niveau de la mer, où la glace, l’océan et la vie côtière sensible interagissent. Savoir quand les glaciers ont avancé et reculé dans le passé améliorerait notre compréhension des écosystèmes côtiers biodiversifiés – florissants avec des phoques, des pingouins et des plantes. – et leur sensibilité dans la péninsule antarctique. »
Groff dit que l’une des limites de la reconstruction de l’histoire des glaciers est qu’il existe peu de types d’archives terrestres qui peuvent être utilisées pour contraindre le comportement passé des glaciers. Les plantes mortes qui ont été réexposées, les colonies de manchots abandonnées et les rochers peuvent être datés pour mieux connaître le moment de la neige permanente ou de l’avancée des glaciers dans le passé.
Au cours des étés 2019 et 2020, l’équipe de recherche sur le terrain, qui comprenait Groff, a collecté des mousses noires sur l’île Robert, l’île Anvers, la pointe Charles et le cap Rasmussen, selon l’article. Le groupe a inspecté et nettoyé 39 échantillons de mousse noire.
« Nous avons collecté des mousses noires autour du nord de la péninsule antarctique en explorant les bords des glaciers et des nunataks à plusieurs endroits. En datant les mousses au radiocarbone, nous avons découvert que les glaciers avaient avancé trois fois au cours des 1 500 dernières années », explique Groff. « C’est la preuve de phases de conditions plus fraîches et potentiellement plus humides qu’aujourd’hui. »
Sur l’île Anvers, Groff dit que le groupe a appris que la dernière fois que le glacier était à sa position de 2019, c’était il y a environ 850 ans, alors qu’il s’est étendu au cours de plusieurs siècles.
« Nos estimations de l’avancée des glaciers sont beaucoup plus lentes que le recul récent », dit-elle. « Il est intéressant de noter que nous avons constaté que le front glaciaire avec l’avancée la plus rapide avait également le retrait le plus rapide, ce qui suggère que des points chauds de dynamique glaciaire côtière rapide se produisent dans la péninsule antarctique. »
Groff dit que l’ensemble de données que son groupe de recherche a compilé est unique, citant qu’il est rare d’avoir des taux d’avance nette passés dans la littérature car les enregistrements glaciaires ont tendance à être détruits lorsque le glacier avance. Ainsi, ces mousses noires peuvent être utilisées de manière fiable pour estimer les avancées des glaciers dans le passé.
« Il existe d’autres éléments de preuve qui étayent nos dates de destruction de la mousse pour les conditions passées plus fraîches, telles que les enregistrements de tourbe indiquant une productivité biologique plus faible, ainsi que des preuves du changement du niveau de la mer à partir des plages surélevées en raison de l’évolution de la masse de glace », dit-elle. « Il est également possible que les conditions climatiques qui ont conduit à l’avancée des glaciers aient impliqué des conditions plus humides et aient eu un impact négatif sur les manchots, comme nous le savons aujourd’hui. De nombreuses colonies de manchots récemment abandonnées ont le même âge que notre plus jeune mousse noire. »
Plus d’information:
Dulcinea V. Groff et al, Les dates de destruction des mousses noires réexposées limitent les avancées glaciaires passées dans le nord de la péninsule antarctique, Géologie (2023). DOI : 10.1130/G50314.1