Dernier maximum glaciaire - Le dernier changement climatique mondial majeur

Quels ont été les effets globaux de la glace recouvrant une si grande partie de notre planète ?

Glacier, moraine terminale et étendues d'eau dans les fjords du sud du Groenland. Doc Seals

La Dernier maximum glaciaire (LGM) fait référence à la période la plus récente de l'histoire de la Terre lorsque les glaciers étaient les plus épais et le niveau de la mer au plus bas, environ entre 24 000 et 18 000 il y a des années civiles (cal pb). Pendant le LGM, les calottes glaciaires continentales couvraient l'Europe et l'Amérique du Nord aux hautes latitudes, et le niveau de la mer était inférieur de 400 à 450 pieds (120 à 135 mètres) à ce qu'il est aujourd'hui. Au plus fort du dernier maximum glaciaire, tout l'Antarctique, de grandes parties de l'Europe, de l'Amérique du Nord et de l'Amérique du Sud, et de petites parties de l'Asie étaient recouvertes d'une épaisse couche de glace en forme de dôme.

Dernier maximum glaciaire : principaux points à retenir

• Le dernier maximum glaciaire est la période la plus récente de l'histoire de la Terre où les glaciers étaient les plus épais.
• C'était il y a environ 24 000 à 18 000 ans.
• Tout l'Antarctique, une grande partie de l'Europe, l'Amérique du Nord et du Sud et l'Asie étaient recouverts de glace.
• Un modèle stable de glace glaciaire, de niveau de la mer et de carbone dans l'atmosphère est en place depuis environ 6 700 ans.
• Ce modèle a été déstabilisé par le réchauffement climatique à la suite de la révolution industrielle.

Preuve

La preuve accablante de ce processus révolu depuis longtemps est visible dans les sédiments déposés par les changements du niveau de la mer partout dans le monde, dans les récifs coralliens, les estuaires et les océans ; et dans les vastes plaines nord-américaines, des paysages aplatis par des milliers d'années de mouvement glaciaire.

Avant le LGM entre 29 000 et 21 000 cal bp, notre planète a vu des volumes de glace constants ou augmenter lentement, le niveau de la mer atteignant son niveau le plus bas (environ 450 pieds sous la norme actuelle) alors qu'il y avait environ 52x10(6) kilomètres cubes plus de glace qu'il n'y en a aujourd'hui.

Caractéristiques du LGM

Les chercheurs s'intéressent au dernier maximum glaciaire en raison du moment où il s'est produit : il s'agissait du changement climatique le plus récent à avoir eu un impact mondial, et il s'est produit et a, dans une certaine mesure, affecté la vitesse et la trajectoire du colonisation des continents américains . Les caractéristiques du LGM que les chercheurs utilisent pour aider à identifier les impacts d'un tel changement majeur comprennent les fluctuations du niveau effectif de la mer, ainsi que la diminution et l'augmentation subséquente du carbone en parties par million dans notre atmosphère au cours de cette période.

Ces deux caractéristiques sont similaires, mais opposées, aux défis du changement climatique auxquels nous sommes confrontés aujourd'hui : pendant le LGM, à la fois le niveau de la mer et le pourcentage de carbone dans notre atmosphère étaient nettement inférieurs à ce que nous voyons aujourd'hui. Nous ne connaissons pas encore tout l'impact de ce que cela signifie pour notre planète, mais les effets sont actuellement indéniables. Le tableau ci-dessous montre les changements du niveau effectif de la mer au cours des 35 000 dernières années (Lambeck et ses collègues) et les parties par million de carbone atmosphérique (Cotton et ses collègues).

Années BP, Différence du niveau de la mer, PPM Carbone atmosphérique
• 2018, +25 centimètres, 408 ppm
• 1950, 0, 300 ppm
• 1 000 BP, -.21 mètres +-.07, 280 ppm
• 5 000 BP, -2,38 m +/- 0,07, 270 ppm
• 10 000 BP, -40,81 m +/-1,51, 255 ppm
• 15 000 BP, -97,82 m +/-3,24, 210 ppm
• 20 000 BP, -135,35 m +/-2,02, > 190 ppm
• 25 000 BP, -131,12 m +/-1,3
• 30 000 BP, -105,48 m +/-3,6
• 35 000 BP, -73,41 m +/-5,55

La principale cause de la baisse du niveau de la mer pendant les périodes glaciaires était le mouvement de l'eau des océans vers la glace et la réponse dynamique de la planète au poids énorme de toute cette glace au sommet de nos continents. En Amérique du Nord, pendant le LGM, tout le Canada, la côte sud de l'Alaska et le quart supérieur des États-Unis étaient recouverts de glace s'étendant aussi loin au sud que les États de l'Iowa et de la Virginie-Occidentale. La glace glaciaire couvrait également la côte ouest de l'Amérique du Sud et, dans les Andes, s'étendant jusqu'au Chili et dans la majeure partie de la Patagonie. En Europe, la glace s'étendait aussi loin au sud que l'Allemagne et la Pologne ; en Asie, les calottes glaciaires ont atteint le Tibet. Bien qu'elles n'aient pas vu de glace, l'Australie, la Nouvelle-Zélande et la Tasmanie formaient une seule masse continentale ; et les montagnes du monde entier contenaient des glaciers.

La progression du changement climatique mondial

Les visiteurs marchant sur un sentier qui mène à la fonte et à la randonnée du glacier Pasterze recouvert de roche devant un lac d'eau glaciaire dans un bassin rocheux autrefois rempli à au moins 60 mètres de profondeur par la glace du glacier le 27 août 2016 près de Heiligenblut am Grossglockner, en Autriche. L'Agence européenne pour l'environnement prévoit que le volume des glaciers européens diminuera de 22 % à 89 % d'ici 2100, en fonction de l'intensité future des gaz à effet de serre. Sean Gallup/Getty Images

La fin du Pléistocène a connu un cycle en dents de scie entre les périodes glaciaires froides et interglaciaires chaudes lorsque les températures globales et le CO atmosphérique^deuxa fluctué jusqu'à 80–100 ppm correspondant à des variations de température de 3–4 degrés Celsius (5,4–7,2 degrés Fahrenheit) : augmentation du CO atmosphérique^deuxa précédé la diminution de la masse glaciaire mondiale. L'océan stocke du carbone (appelé séquestration du carbone) lorsque la glace est basse, et ainsi l'afflux net de carbone dans notre atmosphère qui est généralement causé par le refroidissement est stocké dans nos océans. Cependant, un niveau de la mer plus bas augmente également la salinité, et cela et d'autres changements physiques à grande échelle courants océaniques et les champs de banquise contribuent également à la séquestration du carbone.

Ce qui suit est la dernière compréhension du processus de progrès du changement climatique au cours du LGM de Lambeck et al.

35 000–31 000 cal BP- chute lente du niveau de la mer (transition hors de l'interstade d'Ålesund)31 000–30 000 cal BP— chute rapide de 25 mètres, avec une croissance rapide des glaces surtout en Scandinavie29 000–21 000 cal BP— volumes de glace constants ou à croissance lente, expansion vers l'est et vers le sud de la calotte glaciaire scandinave et expansion vers le sud de la calotte glaciaire Laurentide, le plus bas à 2121 000–20 000 cal BP— début de la déglaciation,20 000–18 000 cal PA —élévation de courte durée du niveau de la mer de 10 à 15 mètres18 000–16 500 cal BP—près du niveau de la mer constant16 500–14 000 cal BP—phase majeure de déglaciation, changement effectif du niveau de la mer d'environ 120 mètres à une moyenne de 12 mètres par 1000 ans14 500–14 000 cal BP—(période chaude de Bølling-Allerød), taux élevé d'élévation du niveau du se, élévation moyenne du niveau de la mer de 40 mm par an14 000–12 500 cal BP— le niveau de la mer monte d'environ 20 mètres en 1500 ans12 500–11 500 cal BP—(Dryas plus jeune), un taux d'élévation du niveau de la mer très réduit11 400–8 200 cal BP—élévation globale quasi-uniforme, environ 15 m/1000 ans8 200–6 700 cal BP- taux réduit d'élévation du niveau de la mer, compatible avec la phase finale de la déglaciation nord-américaine à 7 ka6 700 cal BP–1950—diminution progressive de l'élévation du niveau de la mer1950-présent—première montée de la mer en 8 000 ans

Réchauffement climatique et élévation moderne du niveau de la mer

À la fin des années 1890, la révolution industrielle avait commencé à rejeter suffisamment de carbone dans l'atmosphère pour avoir un impact sur le climat mondial et déclencher les changements actuellement en cours. Dans les années 1950, des scientifiques tels que Hans Suess et Charles David Keeling ont commencé à reconnaître les dangers inhérents au carbone ajouté par l'homme dans l'atmosphère. Le niveau moyen global de la mer (GMSL), selon la Agence de Protection de l'Environnement, a augmenté de près de 10 pouces depuis 1880 et, selon toutes les mesures, semble s'accélérer.

La plupart des premières mesures de l'élévation actuelle du niveau de la mer ont été basées sur les changements de marées au niveau local. Des données plus récentes proviennent de l'altimétrie par satellite qui échantillonne les océans ouverts, permettant des relevés quantitatifs précis. Cette mesure a commencé en 1993, et le record de 25 ans indique que le niveau moyen mondial de la mer a augmenté à un rythme compris entre 3+/-0,4 millimètres par an, soit un total de près de 3 pouces (ou 7,5 cm) depuis les enregistrements. a commencé. De plus en plus d'études indiquent qu'à moins que les émissions de carbone ne diminuent, une augmentation supplémentaire de 2 à 5 pieds (0,65 à 1,30 m) d'ici 2100 est probable.

Études spécifiques et prévisions à long terme

Phillip Hughes, écologiste américain de la pêche et de la faune, inspecte des arbres de boutonnière morts qui ont succombé à une incursion d'eau salée à Big Pine Key, en Floride. Depuis 1963, la végétation des hautes terres des Florida Keys est remplacée par une végétation tolérante au sel. Joe Raedle/Getty Images

Les zones déjà touchées par l'élévation du niveau de la mer comprennent la côte est américaine, où entre 2011 et 2015, le niveau de la mer a augmenté jusqu'à 13 cm. Plage de myrte en Caroline du Sud ont connu des marées hautes en novembre 2018 qui ont inondé leurs rues. Dans les Everglades de Floride (Dessu et ses collègues 2018), l'élévation du niveau de la mer a été mesurée à 5 po (13 cm) entre 2001 et 2015. Un impact supplémentaire est une augmentation des pics de sel modifiant la végétation, en raison d'une augmentation de l'afflux pendant le saison sèche. Qu et ses collègues (2019) ont étudié 25 stations marémotrices en Chine, au Japon et au Vietnam et les données sur les marées indiquent que l'élévation du niveau de la mer de 1993 à 2016 était de 3,2 mm par an (ou 3 pouces).

Des données à long terme ont été recueillies dans le monde entier, et les estimations sont que d'ici 2100, une élévation de 3 à 6 pieds (1 à 2 mètres) du niveau moyen de la mer est possible, accompagnée d'un réchauffement global de 1,5 à 2 degrés Celsius. . Certains des plus graves suggèrent qu'une augmentation de 4,5 degrés n'est pas impossible si les émissions de carbone ne sont pas réduites.

Le moment de la colonisation américaine

Selon les théories les plus courantes, le LGM a impacté les progrès de la colonisation humaine des continents américains. Pendant le LGM, l'entrée dans les Amériques a été bloquée par des calottes glaciaires : de nombreux chercheurs pensent maintenant que les colons ont commencé à entrer dans les Amériques à travers ce qui était la Béringie, il y a peut-être déjà 30 000 ans.

Selon des études génétiques, les humains se sont échoués sur le Pont terrestre de Béring pendant le LGM entre 18 000 et 24 000 cal BP, piégé par la glace sur l'île avant d'être libérés par la fonte des glaces.

Sources

• _{Bourgeon L, Burke A et Higham T. 2017. Présence humaine la plus ancienne en Amérique du Nord datée du dernier maximum glaciaire: nouvelles dates au radiocarbone des grottes Bluefish, Canada. PLOS ONE 12(1):e0169486.}
• _{Buchanan PJ, Matear RJ, Lenton A, Phipps SJ, Chase Z et Etheridge DM. 2016. T il a simulé le climat du dernier maximum glaciaire et un aperçu du cycle mondial du carbone marin . Climat du passé 12(12):2271-2295.}
• _{Cotton JM, Cerling TE, Hoppe KA, Mosier TM et Still CJ. 2016. Climat, CO2 et histoire des graminées nord-américaines depuis le dernier maximum glaciaire. Avancées scientifiques 2(e1501346).}
• Dessu, Shimelis B., et al. ' Effets de l'élévation du niveau de la mer et de la gestion de l'eau douce sur les niveaux d'eau à long terme et la qualité de l'eau dans les Everglades côtières de Floride .' Journal de la gestion de l'environnement 211 (2018) : 164–76. Imprimer.
• _{Lambeck K, Rouby H, Purcell A, Sun Y et Sambridge M. 2014. Niveau de la mer et volumes de glace mondiaux du dernier maximum glaciaire à l'Holocène. Actes de l'Académie nationale des sciences 111(43):15296-15303.}
• _{Lindgren A, Hugelius G, Kuhry P, Christensen TR et Vandenberghe J. 2016. Cartes SIG et estimations de la superficie du pergélisol de l'hémisphère nord pendant le dernier maximum glaciaire. Pergélisol et processus périglaciaires 27(1):6-16.}
• _{[ PubMed ] Moreno PI, Denton GH, Moreno H, Lowell TV, Putnam AE et Kaplan MR. 2015. Chronologie radiocarbone du dernier maximum glaciaire et de sa fin dans le nord-ouest de la Patagonie. Examens de la science quaternaire 122:233-249.}
• Nerem, R.S., et al. ' Élévation accélérée du niveau de la mer due au changement climatique détectée à l'ère de l'altimètre. ' Actes de l'Académie nationale des sciences 115,9 (2018) : 2022–25. Imprimer.
• Qu, Ying et autres ' Élévation du niveau de la mer côtière autour des mers de Chine .' Changement global et planétaire 172 (2019) : 454–63. Imprimer.
• Slangen, Aimée B. A., et al. ' Évaluation des simulations de modèles de l'élévation du niveau de la mer au XXe siècle. Partie I : Changement du niveau moyen global de la mer .' Journal du climat 30.21 (2017) : 8539–63. Imprimer.
• _{Willerslev E, Davison J, Moore M, Zobel M, Coissac E, Edwards ME, Lorenzen ED, Vestergard M, Gussarova G, Haile J et al. 2014. Cinquante mille ans de végétation arctique et de régime mégafaunique. La nature 506(7486):47-51.}