Dans l'Arctique, dans le courant de l'évolution du climat

Galarraga Aiestaran, Ana

Elhuyar Zientzia

Pour comprendre les changements climatiques actuels, il est nécessaire d'avoir des données sur le climat du passé. La chercheuse Naima El Bani Altuna a rappelé, cependant, que les mesures instrumentales remontent aux cent dernières années, ce qui à l'échelle géologique n'est qu'un moment. Par conséquent, les chercheurs se servent des outils et des méthodes de paléocéanographie pour obtenir des informations à long terme. Il y a eu El Bani, dans l'Arctique.
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Ed. Naima El Bani Altuna

Dans les mois précédents, El Bani a eu comme laboratoire et résidence les mers blanches glacées du Nord. Sa fonction principale a été la collecte d'échantillons pour l'étude du climat du passé, puis procéder à l'analyse et les conclusions de celles-ci. Il espère obtenir des informations précieuses, car l'une des colonnes de sédiments prises lors de l'expédition peut contenir des échantillons d'il ya 80.000 à 100.000 ans. Le Bani dit clairement: « C’est un cadeau. Dans de nombreux cas, les dépôts de la mer Barents sont de 20.000 ans. Quand j’ai su que les nôtres étaient si anciens, je me suis hallucinée.»

Malgré la difficulté de travailler dans l'Arctique, c'est l'endroit idéal pour ce type de recherche. Le Bani explique pourquoi: « D’une part, dans l’Arctique, il existe de nombreux mécanismes de rétroaction qui affectent directement le changement climatique. Par exemple, la glace de mer empêche le réchauffement de l'océan car elle reflète les rayons du soleil. Puis, si la glace fond, les rayons du soleil atteignent l'eau et se réchauffent. C'est un, et à cette échelle ne se produit que dans l'Arctique et en Antarctique. En outre, les effets des uns et des autres mécanismes sont associés, de sorte que les conséquences sont aggravées. Ainsi, si la planète est chauffée à une température moyenne de 1 °C, le réchauffement dans l'Arctique pourrait atteindre 2 °C. Ces processus d’amplification font de l’Arctique un lieu très sensible».

D'autre part, El Bani a souligné que les courants marins ont aussi beaucoup à dire. Il a fait des recherches dans la région de Svalvard (Norvège), où se produit l'échange entre les eaux saumâtres et chaudes de l'Atlantique et les eaux froides et des taureaux arctiques. « Nous savons comment ces courants marins sont aujourd’hui, mais ils n’ont pas toujours été comme ça. Dans le passé, quand il y avait un autre climat, les courants étaient différents. Ils sont maintenant très importants parce qu’ils soutiennent la circulation thermohaline de l’océan ».

Naima El Bani Altuna. Paléocéanographe.

C'est précisément lorsque les eaux saumâtres et chaudes de l'Atlantique se mélangent avec les eaux douces et froides de l'Arctique que se forment des eaux de très haute densité qui s'enfoncent. Le Bani représente comme une sokatira l’interaction entre les eaux superficielles et celles de fond: “Vous avez du courant sur la surface et une autre masse d'eau au fond. Plus l’eau est en bas, plus la force descend du courant supérieur et plus la chaleur est transportée dans l’Arctique”. Le Bani avertit que si le transport de chaleur restait, le climat changerait radicalement.

Foraminifères comme source d'information

Ainsi, ils étudient les relations entre les courants marins et le climat, qui est la clé pour comprendre le changement climatique. Pour cela, ils recueillent des sédiments par des sondages. Le Bani enquête sur les foraminifères présents dans ces sédiments: « Les foraminifères sont des protistes qui vivent dans la mer et certains ont des coquillages. Ces carapaces apparaissent dans les sédiments et nous permettent d'identifier les espèces. La présence actuelle de ces espèces permet de connaître quelles sont les conditions du passé, puisque chaque espèce est adaptée à certaines conditions ».

Il étudie également la composition chimique des coquillages. En fait, les foraminifères, en formant la coquille, acquièrent des éléments propres au milieu. De là, ils extraient des informations précieuses: « Selon le milieu, les foraminifères reçoivent plus d’isotopes lourds ou légers. Et la proportion entre lourds et légers est liée aux paramètres physiques de l’eau : salinité, température…»

Neogloboquadrina pachyderma. Foraminifère planctonique. Il vit actuellement seulement dans les mers polaires, mais dans les temps froids il migrait jusqu'au golfe de Biscaye. ED. : Bruce Hayward/CC BY-NC-SA.

En plus des isotopes, ils analysent des éléments concrets. On observe, par exemple, que le magnésium a un rapport presque linéaire avec la température: à mesure que la température augmente, la coquille a plus de magnésium. Par conséquent, à un ratio magnésium/calcium plus élevé, une température plus élevée.

Cependant, au moment de tirer des conclusions, les chercheurs jouent avec prudence, car ils savent que les erreurs en géologie sont généralement grandes. En fait, El Bani a averti que toutes les méthodes sont basées sur l'actualisme, c'est-à-dire que les mécanismes qui expliquent les phénomènes actuels passeraient pareil dans le passé, mais ils savent que cela a une erreur. Ainsi, une partie de la recherche d'El Bani consistera en la comparaison de différentes méthodes entre elles pour leur intégration et étalonnage.

Changements brusques

D'autre part, El Bani a rappelé que dans le passé dans l'Arctique il y a eu des changements climatiques à long terme, des glaciations et des interglaciations qui ont duré des milliers et des milliers d'années, mais d'autres ont aussi existé très rapides et peu compris. Ils sont appelés événements Heinrich et Dansgaard-Oeschger événements.

Les sédiments du fond marin abritent des êtres vivants macroscopiques et microscopiques. Sur l'image, une étoile de mer. ED. : Naima El Bani Altuna

« Les événements Heinrich sont des refroidissements soudains. Nous ne savons pas pourquoi ils se produisent, mais la circulation thermohaline peut s'arrêter. Ils durent quelques années et le refroidissement est généralisé. Les événements Dansgaard-Oeschger sont soudains de chaleur. Il semble qu’ils se produisent avec une certaine fréquence, mais il n’est pas clair, nous ne comprenons pas non plus bien”, reconnaît El Ban.

Précisément, El Bani essaiera de trouver et d'analyser les preuves de ces faits dans les prochains mois. Ils vous semblent très intéressants parce que vous pensez qu'ils peuvent être liés au changement climatique actuel: « Surtout pour sa rapidité, c’est-à-dire pour des milliers d’années de textiles. Et ils étaient très remarquables. Par exemple, certains articles indiquent que dans ces Dansgaard-Oeschger la température à la surface de l’eau a augmenté entre 4 et 8 ºC».

Le Bani a affirmé que les foraminifères sont le meilleur témoignage de ces changements brusques de température: « Ils ne sont pas très cosmopolites, ils vivent dans des conditions très concrètes. Par conséquent, en identifiant les espèces, nous pouvons savoir à quelle température se trouvait la mer à l’époque où vivait ce foraminifère ». Par exemple, l’espèce Neogloboquadrina pachyderma est utilisée comme indicateur dans l’Atlantique central car elle marque les événements Heinrich ».

Il dit que dans ces refroidissements, l'Arctique plongeait plus d'eau que la normale dans l'Atlantique, et que dans l'Arctique on a trouvé des espèces de latitudes moyennes et quelques méditerranéenne. «Il y a des chercheurs qui ne croient pas cela, il leur semble impossible, mais ils y sont apparus.» Bien que la recherche qui le démontre a été publié dans les années 90, El Ban affirme que certains ont du mal à accepter. Il n'a aucun doute: « Ce ne sont pas les espèces dominantes, elles ronderont 7% et un peu plus au sud peuvent atteindre 40%. Mais ils vivent normalement en Méditerranée et ils sont là, peu nombreux, mais oui ».

La Kuittoya (Isla Blanca) est couverte presque exclusivement par une couche de glace de 705 km2. Bien que l'endroit le plus proche où vivent les humains est à des centaines de kilomètres, il n'est pas rare de trouver des ordures. ED. : Naima El Bani Altuna.

Par des méthodes statistiques, la présence relative des espèces est liée aux températures. Par la suite, l'information est complétée par les résultats des analyses chimiques, dont les conclusions sont tirées.

Connaître le passé pour expliquer le présent

Tine L. Recherche sous la direction de Rasmussen et les chercheurs Mohamed Ezat et suit l'hypothèse publiée par Rasmussen. Selon lui, à l'époque où ces réchauffements brusques se produisaient, l'eau froide du fond marin, telle qu'elle était produite aujourd'hui, et le fond marin était froid. Il y aura une circulation thermohaline, comme celle actuelle. Cependant, lorsque le temps refroidit, la zone gelée augmentait considérablement. Cela impliquait d'introduire plus d'eau fraîche dans le système. Cela provoquait une diminution de la densité de l'eau qui évitait l'effondrement. Par conséquent, l'eau froide du fond marin ne se formait pas. De cette façon, la circulation thermohaline serait affaiblie.

« Cela semble un paradoxe », affirme El Bani. « Dans ces instantanés de refroidissement, la mer aurait été plus froide et plus glacée qu’à d’autres époques, mais les eaux de fond plus chaudes. Et dans les chaleurs instantanées, au contraire : la surface de la mer serait chaude, mais au fond on générerait plus d’eau froide ».

Sédiments du fond marin. Son étude permet de connaître les changements océanographiques qui ont eu lieu dans le passé. ED. : Naima El Bani Altuna.

Comparez ce qui se passe aujourd'hui: « Les eaux salées de l’Atlantique se mélangent avec les eaux douces et froides de l’Arctique, ce qui donne lieu aux eaux à haute densité. Ces eaux coulent et alimentent la circulation thermohaline ».

C'est donc l'objectif ultime : connaître le climat du passé pour mieux comprendre ce qui se passe maintenant. Et cela à travers la paléocéanographie.

Plus d'informations:

Interview de Naima El Bani

Voir le reportage à Teknopolis

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