L'érosion côtière dans l'Arctique intensifie le réchauffement climatique

Anonim

La perte des dépôts de pergélisol arctique par l'érosion côtière pourrait amplifier le réchauffement climatique par l'effet de serre. Une étude utilisant des échantillons de sédiments de la mer d'Okhotsk, sur la côte est de la Russie, menée par des chercheurs de l'AWI, a révélé que la perte de pergélisol arctique à la fin de la dernière période glaciaire

Aujourd'hui, l'ampleur exacte de l'augmentation future des concentrations de gaz à effet de serre reste inconnue. Cela s'explique en partie par le fait que le dioxyde de carbone n'est pas uniquement produit par l'homme qui brûle du gaz, du charbon et du pétrole; il peut également trouver son chemin dans l'atmosphère grâce à des processus environnementaux naturels. La réaction positive entre le réchauffement et la libération de quantités de plus en plus importantes de dioxyde de carbone provenant de sources naturelles constitue une menace particulière. Afin de mieux évaluer si et comment de tels développements sont possibles, les chercheurs en climatologie étudient des documents du passé pour trouver des preuves de ces événements.

Des chercheurs du Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine (AWI) de l'Institut Alfred Wegener, ainsi que des collègues de Copenhague et de Zurich, ont maintenant trouvé des preuves de ce phénomène dans les régions du pergélisol arctique. Comme le rapportent les auteurs dans la revue Nature Communications, à travers leurs enquêtes sur la côte de la mer d'Okhotsk, dans l'est de la Russie, ils ont montré qu'il y a plusieurs milliers d'années, de grandes quantités de dioxyde de carbone montée du niveau de la mer Le pergélisol est un sol qui reste gelé toute l'année jusqu'à des profondeurs pouvant atteindre plusieurs centaines de mètres. Certaines zones ont été gelées depuis la dernière période glaciaire il y a 20 000 ans ou même plus. Comme un congélateur géant, les sols de pergélisol préservent d'énormes quantités de biomasse morte, principalement des restes végétaux. Lorsque le pergélisol dégèle, les bactéries commencent à dégrader l'ancienne biomasse et leur métabolisme libère les gaz à effet de serre, le dioxyde de carbone et le méthane.

Nous savons maintenant qu’il ya environ 11 500, 14 600 et 16 500 ans, des hausses importantes et soudaines du taux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère se sont produites, mais les raisons de ces trois fluctuations rapides demeurent mal comprises. Pour enquêter sur ces causes, un groupe de chercheurs dirigé par les géologues de l’AWI, les Drs Maria Winterfeld et Gesine Mollenhauer, est parti pour la mer d’Okhotsk. "À l’origine, nous avons supposé qu’à l’époque, le vaste fleuve Amour transportait d’immenses quantités de matières végétales de l’arrière-pays, lesquelles se sont ensuite décomposées en dioxyde de carbone. Nous avons donc prélevé des échantillons de sédiments. " Les résultats ont été surprenants: au fond des sédiments, les chercheurs ont trouvé des traces de restes de plantes déposées sur le fond marin. Celles-ci étaient plusieurs milliers d'années plus anciennes que les dépôts environnants, ce qui prouvait clairement qu'elles devaient provenir d'un pergélisol extrêmement ancien qui, pour une raison quelconque, avait soudainement dégelé. Des quantités particulièrement importantes de ces restes de plantes ont été emportées dans la mer il y a 11 500, 14 600 et 16 500 ans. Mais le taux de décharge de l'Amour n'était pas significativement plus élevé à cette époque.

Gesine Mollenhauer et son équipe ont trouvé la solution à ce problème en examinant les changements du niveau de la mer depuis la dernière période glaciaire. Il y a environ 11 500 et 14 600 ans, la fonte des plaques de glace, particulièrement intense, a conduit à ce qu'on appelle les impulsions d'eau de fonte. Chaque fois, le niveau de la mer a augmenté de 20 mètres en quelques siècles. "Nous supposons que cela a entraîné une grave érosion de la côte du pergélisol dans la mer d'Okhotsk et dans le Pacifique Nord - un phénomène que nous pouvons observer dans l'Arctique aujourd'hui." Cela a permis à de grandes quantités de débris végétaux millénaires de pénétrer dans l’océan, dont certains ont été décomposés en dioxyde de carbone par des bactéries ou déposés dans les fonds marins.

Pour déterminer si une telle érosion du pergélisol pourrait effectivement avoir joué un rôle clé dans l'augmentation de la concentration mondiale en dioxyde de carbone, le collègue de l'AWI, Peter Köhler, a utilisé un modèle informatique pour simuler le cycle global du carbone. En estimant la superficie de pergélisol perdue à la mer à l’époque, il a obtenu des données sur la quantité probable de dioxyde de carbone libérée. Les résultats sont révélateurs - il y a 11 500 et 14 600 ans, l'érosion du pergélisol arctique a probablement contribué à environ 50% de l'augmentation du dioxyde de carbone, et il y a environ 16 500 ans, à environ un quart.

L’équipe AWI a ainsi révélé un processus qui pourrait devenir réalité à l’avenir. Aujourd'hui, la côte du pergélisol de l'Arctique s'érode considérablement parce que la région se réchauffe rapidement. Dans certains endroits, la côte recule de 20 mètres par an. Gesine Mollenhauer dit: "Nos résultats montrent que cette érosion côtière est un processus important, mais à ce jour, elle n’a pas été suffisamment prise en compte dans les modèles climatiques. De tels effets doivent être inclus dans les futurs modèles."

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