En 1966, des scientifiques de l’armée américaine ont foré près d’un mile de glace dans le nord-ouest du Groenland – et ont extrait un tube de terre de quinze pieds de long du fond. Ensuite, ce sédiment gelé a été perdu dans un congélateur pendant des décennies. Il a été accidentellement redécouvert en 2017.
En 2019, le scientifique de l’Université du Vermont, Andrew Christ, l’a examiné à travers son microscope – et ne pouvait pas croire ce qu’il voyait: des brindilles et des feuilles au lieu de simplement du sable et de la roche. Cela suggérait que la glace avait disparu dans un passé géologique récent – et qu’un paysage végétalisé, peut-être une forêt boréale, se dressait là où se trouve aujourd’hui une calotte glaciaire d’un mile de profondeur aussi grande que l’Alaska.
Au cours de la dernière année, Christ et une équipe internationale de scientifiques – dirigés par Paul Bierman à l’UVM, Joerg Schaefer à l’Université Columbia et Dorthe Dahl-Jensen à l’Université de Copenhague – ont étudié ces plantes fossiles uniques en leur genre. et les sédiments du fond du Groenland. Leurs résultats montrent que la majeure partie, voire la totalité, du Groenland a dû être libre de glace au cours du dernier million d’années, peut-être même des quelques centaines de milliers d’années.
«Les calottes glaciaires pulvérisent et détruisent généralement tout sur leur passage», dit le Christ, «mais ce que nous avons découvert, ce sont des structures végétales délicates – parfaitement préservées. Ce sont des fossiles, mais on dirait qu’ils sont morts hier. C’est une capsule temporelle de ce qui a servi vivre au Groenland que nous ne pourrions trouver nulle part ailleurs. «
La découverte permet de confirmer une nouvelle et troublante compréhension que la glace du Groenland a entièrement fondu au cours des récentes périodes chaudes de l’histoire de la Terre – des périodes comme celle que nous créons actuellement avec le changement climatique causé par l’homme.
Il est essentiel de comprendre la calotte glaciaire du Groenland dans le passé pour prévoir comment elle réagira au réchauffement climatique à l’avenir et à quelle vitesse elle fondra. Étant donné qu’une élévation du niveau de la mer d’environ 20 pieds est bloquée dans la glace du Groenland, toutes les villes côtières du monde sont en danger. La nouvelle étude fournit la preuve la plus solide à ce jour que le Groenland est plus fragile et plus sensible au changement climatique qu’on ne le pensait auparavant – et qu’il risque gravement de fondre de manière irréversible.
«Ce n’est pas un problème de vingt générations», déclare Paul Bierman, géoscientifique à l’UVM du College of Arts & Sciences, Rubenstein School of Environment & Natural Resources, et chercheur au Gund Institute for Environment. « C’est un problème urgent pour les 50 prochaines années. »
La nouvelle recherche a été publiée le 15 mars dans le Actes de l’Académie nationale des sciences.
SOUS LA GLACE
Le matériel pour la nouvelle étude PNAS provenait de Camp Century, une base militaire de la guerre froide creusée à l’intérieur de la calotte glaciaire bien au-dessus du cercle polaire arctique dans les années 1960. Le véritable objectif du camp était un effort super-secret, appelé Project Iceworm, pour cacher 600 missiles nucléaires sous la glace près de l’Union soviétique. En couverture, l’armée a présenté le camp comme une station scientifique polaire.
La mission militaire a échoué, mais l’équipe scientifique a effectué des recherches importantes, y compris le forage d’une carotte de glace de 4560 pieds de profondeur. Les scientifiques de Camp Century se sont concentrés sur la glace elle-même – une partie de l’effort en plein essor à l’époque pour comprendre l’histoire profonde de la période glaciaire de la Terre. Apparemment, ils se sont moins intéressés à un peu de saleté recueillie sous le noyau de glace. Puis, dans un ensemble vraiment cinématographique d’étranges rebondissements d’intrigue, le noyau de glace a été déplacé d’un congélateur de l’armée à l’Université de Buffalo dans les années 1970, à un autre congélateur à Copenhague, au Danemark, dans les années 1990, où il a langui pendant des décennies – jusqu’à ce que il a fait surface lorsque les noyaux étaient déplacés vers un nouveau congélateur.
Pendant une grande partie du Pléistocène – la période glaciale couvrant les 2,6 millions d’années – des parties de la glace du Groenland ont persisté même pendant les périodes plus chaudes appelées «interglaciaires». Mais la majeure partie de cette histoire générale a été reconstituée à partir de preuves indirectes dans la boue et la roche qui ont emporté l’île et ont été recueillies par forage océanique en mer. L’étendue de la calotte glaciaire du Groenland et les types d’écosystèmes qui y existaient avant la dernière période chaude interglaciaire – qui s’est terminée il y a environ 120 000 ans – ont été vivement débattus et mal compris.
La nouvelle étude montre clairement que la glace profonde du Camp Century – à quelque 75 milles à l’intérieur des terres de la côte et à seulement 800 milles du pôle Nord – a entièrement fondu au moins une fois au cours du dernier million d’années et était recouverte de végétation, y compris de mousse et de mousse. peut-être des arbres. La nouvelle recherche, soutenue par la National Science Foundation, s’aligne avec les données de deux autres carottes de glace du centre du Groenland, recueillies dans les années 1990. Les sédiments du fond de ces carottes indiquent également que la calotte glaciaire avait disparu pendant un certain temps dans le passé géologique récent. La combinaison de ces carottes du centre du Groenland avec la nouvelle vision de Camp Century dans l’extrême nord-ouest donne aux chercheurs une vision sans précédent du destin changeant de toute la calotte glaciaire du Groenland.
L’équipe de scientifiques a utilisé une série de techniques analytiques avancées – dont aucune n’était disponible pour les chercheurs il y a cinquante ans – pour sonder les sédiments, les fossiles et la couche cireuse de feuilles trouvés au fond de la carotte de glace du Camp Century. Par exemple, ils ont mesuré les rapports des formes rares – les isotopes – de l’aluminium et de l’élément béryllium qui se forment dans le quartz uniquement lorsque le sol est exposé au ciel et peut être frappé par les rayons cosmiques. Ces ratios ont donné aux scientifiques une fenêtre sur la durée pendant laquelle les roches à la surface ont été exposées ou enfouies sous des couches de glace. Cette analyse donne aux scientifiques une sorte d’horloge pour mesurer ce qui se passait au Groenland dans le passé. Un autre test a utilisé des formes rares d’oxygène, trouvées dans la glace dans les sédiments, pour révéler que les précipitations doivent être tombées à des altitudes beaucoup plus basses que la hauteur de la calotte glaciaire actuelle, « démontrant l’absence de calotte glaciaire », écrit l’équipe. La combinaison de ces techniques avec des études de luminescence qui estiment le temps écoulé depuis que les sédiments ont été exposés à la lumière, la datation au radiocarbone des morceaux de bois dans la glace et l’analyse de la disposition des couches de glace et de débris – a permis à l’équipe d’être claire. que la majeure partie, sinon la totalité, du Groenland a fondu au moins une fois au cours du dernier million d’années – ce qui a rendu le Groenland vert avec de la mousse et du lichen, et peut-être avec des épinettes et des sapins.
Et la nouvelle étude montre que les écosystèmes du passé n’ont pas été détruits dans l’oubli par des âges de glaciers et de calottes glaciaires qui se sont écrasés au bulldozer. Au lieu de cela, l’histoire de ces paysages vivants reste capturée sous la glace relativement jeune qui s’est formée sur le sol, gelée sur place et les maintient immobiles.
Dans un film des années 1960 sur Camp Century créé par l’armée, le narrateur note que « plus de quatre-vingt dix pour cent du Groenland est gelé en permanence sous une calotte polaire ». Cette nouvelle étude montre clairement que ce n’est pas aussi permanent que nous le pensions autrefois. «Notre étude montre que le Groenland est beaucoup plus sensible au réchauffement climatique naturel que nous ne le pensions – et nous savons déjà que le réchauffement incontrôlable de la planète par l’humanité dépasse largement le rythme naturel», déclare Christ.
« Le Groenland peut sembler lointain », déclare Paul Bierman de l’UVM, « mais il peut fondre rapidement, se déversant suffisamment dans les océans pour que New York, Miami, Dhaka – choisissez votre ville – ira sous l’eau. »
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