Vous pensez que la calotte glaciaire du Groenland est petite aujourd’hui ? Il était plus petit - aussi petit qu’il ne l’a jamais été dans l’histoire récente - il y a 3 à 5 000 ans, selon les scientifiques qui ont étudié l’histoire de la calotte glaciaire en utilisant une nouvelle technique qu’ils ont développée pour interpréter les archives fossiles de l’Arctique.

« Ce qui est vraiment intéressant, c’est que sur terre, l’atmosphère était la plus chaude il y a entre 9 000 et 5 000 ans, peut-être aussi tard qu’il y a 4 000 ans. Les océans, en revanche, étaient les plus chauds il y a 5 à 3 000 ans », a déclaré Jason Briner, PhD, professeur agrégé de géologie à l’Université de Buffalo, qui a dirigé l’étude.

« Ce que cela nous dit, c’est que les calottes glaciaires pourraient vraiment répondre aux températures de l’océan », a-t-il déclaré. « C’est un indice de ce qui pourrait se passer à l’avenir alors que la Terre continue de se réchauffer. »

Les résultats ont été publiés en ligne le 22 novembre dans la revue Geology. L’équipe de Briner comprenait Darrell Kaufman, un géochimiste organique de l’Université du Nord de l’Arizona ; Ole Bennike, taxonomiste de la palourde de la Commission géologique du Danemark et du Groenland ; et Matthew Kosnik, statisticien de l’Université Macquarie en Australie.

L’étude est importante non seulement parce qu’elle éclaire l’histoire de la calotte glaciaire du Groenland, mais aussi parce qu’elle fournit aux géologues un nouvel outil important : une méthode permettant d’utiliser les fossiles de l’Arctique pour déduire quand les glaciers étaient plus petits qu’ils ne le sont aujourd’hui.

Les scientifiques disposent de nombreuses techniques pour déterminer quand les calottes glaciaires étaient plus grandes, mais peu pour le scénario inverse.

« Les approches traditionnelles ont du mal à identifier quand les calottes glaciaires étaient plus petites », a déclaré Briner. « Le résultat de notre travail est que nous avons maintenant un outil qui nous permet de voir comment la calotte glaciaire a réagi à des temps passés qui étaient aussi chauds ou plus chauds que le présent - des temps analogues à aujourd’hui et dans un avenir proche. »

La technique mise au point par les scientifiques consiste à dater les fossiles dans des tas de débris trouvés au bord des glaciers.Pour élaborer : les calottes glaciaires en croissance sont comme des bulldozers, poussant des roches, des rochers et d’autres détritus dans des tas de gravats appelés moraines.

Étant donné que les glaciers ne labourent que lorsqu’ils grossissent, la logique veut que les roches ou les fossiles trouvés dans une moraine aient dû être ramassés à une époque où le glacier associé était plus ancien et plus petit.Donc, si une moraine contient des fossiles d’il y a 3 000 ans, cela signifie que le glacier était plus grand - et plus petit qu’il ne l’est aujourd’hui - il y a 3 000 ans.

C’est exactement ce que les scientifiques ont vu au Groenland : ils ont examiné 250 palourdes anciennes provenant de moraines dans trois régions occidentales et ont découvert que la plupart des fossiles avaient entre 3 000 et 5 000 ans.

La découverte suggère que c’était la période où l’étendue occidentale de la calotte glaciaire était la plus faible de l’histoire récente, a déclaré Briner.« Parce que nous voyons le plus de coquillages datant de la période de 5 à 3000 ans, nous pensons que c’est à ce moment-là que la plupart des terres étaient libres de glace, lorsque de grandes couches de boue et de fossiles ont été autorisées à s’accumuler avant que le glacier ne vienne les raser au bulldozer », a-t-il déclaré.

Parce que la datation au radiocarbone est coûteuse, Briner et ses collègues ont trouvé un autre moyen de retracer l’âge de leurs fossiles.

Leur solution a été d’examiner la structure des acides aminés - les éléments constitutifs des protéines - dans les fossiles d’anciennes palourdes. Les acides aminés se présentent sous deux orientations qui sont des images miroirs l’une de l’autre, connues sous le nom de D et L, et les organismes vivants gardent généralement leurs acides aminés dans une configuration L.

Cependant, lorsque les organismes meurent, les acides aminés commencent à se retourner. Dans les palourdes mortes, par exemple, les formes D de l’acide aspartique commencent à se transformer en L.Parce que ce changement se produit lentement au fil du temps, le rapport entre D et L dans un fossile est un indice de son âge.

Sachant cela, l’équipe de recherche de Briner a comparé les rapports D et L de 20 coquilles de l’Arctique à leurs âges datés au radiocarbone pour générer une échelle montrant quels rapports correspondaient à quels âges. Les chercheurs ont ensuite examiné les rapports D et L de l’acide aspartique dans les 250 coquilles de palourdes du Groenland pour déterminer l’âge des fossiles.

La datation des acides aminés n’est pas nouvelle, mais son application à l’étude des glaciers pourrait aider les scientifiques à mieux comprendre l’histoire de la glace - et du changement climatique - sur Terre.

L’étude a été financée par la National Geographic Society et la National Science Foundation des États-Unis.