Prélever des échantillons des fonds marins anciens pour comprendre le changement et le rétablissement climatiques
Dans une année marquée par des incendies dévastateurs et un climat de plus en plus extrême à l’échelle mondiale, alimentés par le changement climatique, les scientifiques s’empressent de peaufiner leurs modèles climatiques. Une solution consiste à comparer différents événements de réchauffement survenus il y a des éons, afin de comprendre la manière dont la Terre a répondu aux différents scénarios d’émissions de carbone. «L’étude du changement climatique passé est semblable à un puzzle fascinant. Tout ce qui a lieu dans le système terrestre (l’atmosphère, l’hydrosphère, la biosphère et la lithosphère) est lié», explique Matthew Clarkson, coordinateur du projet EnvironMetal de l’UE, hébergé par l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETH Zurich). «Ainsi, la compréhension de ces liens exige une étude détaillée et la quantification de processus apparemment indépendants.»
Anoxie océanique
Le changement climatique entraîne de nombreuses réponses nuisibles. Ce projet s’est attaché à comprendre la perte d’oxygène dans les océans, connue également comme le développement d’une anoxie océanique. «Nous avons constaté que, par le passé, l’anoxie provoque directement l’extinction des organismes des fonds marins», ajoute Matthew Clarkson, titulaire d’un doctorat en géochimie et géologie de l’Université d’Édimbourg. «Mais sur des centaines de milliers d’années, l’anoxie a augmenté la conservation du carbone dans les sédiments, l’éliminant de l’atmosphère et permettant au climat de retrouver des conditions plus froides.» EnvironMetal, soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, a utilisé de nouveaux outils chimiques développés au cours de la dernière décennie, afin de suivre les changements environnementaux à l’échelle mondiale. Grâce à ces outils, le changement climatique passé peut être examiné sous différents angles selon une nouvelle perspective.
Recueillir de nouveaux ensembles de données sur les isotopes de métaux
Un élément clé du projet a été la mesure des isotopes de métaux traces, notamment de l’uranium, à partir d’échantillons de sédiments des fonds marins prélevés précédemment dans le cadre du programme international de découverte des océans (IODP) dans les océans Antarctique, Atlantique Nord et Pacifique. «Le résultat le plus intéressant provenait d’un des sites de l’océan Pacifique. Notre variable représentative d’uranium nous a permis d’estimer la portée mondiale de l’anoxie océanique lors d’un important événement de réchauffement climatique qui a eu lieu il y a environ 55 millions d’années, le maximum thermique du Paléocène-Éocène», ajoute Matthew Clarkson. Il s’agit d’un paramètre important, car il peut servir d’élément clé dans les modèles climatiques simulant des changements passés afin de faire la lumière sur les futurs scénarios. Matthew Clarkson reconnaît que les études sur le changement climatique passé présentent souvent de sombres perspectives de ce que l’avenir pourrait nous réserver, comme l’expansion de l’anoxie océanique. Toutefois, il explique que la voie à suivre consiste à éviter, de manière proactive, que le problème n’empire en prenant des mesures immédiates. L’équipe a effectué plus de 400 mesures d’isotopes sur des échantillons anciens et actuels des fonds marins, et les travaux sont en cours, bien que la période de financement soit achevée. L’accent est désormais mis sur la publication des résultats et leur combinaison avec d’autres ensembles de données. Matthew Clarkson conclut: «Nous pouvons utiliser les nouveaux ensembles de données sur les isotopes de métaux pour compléter les pièces manquantes du puzzle mondial. Les prochaines étapes consisteront à comprendre les liens entre ces différents ensembles et à établir des comparaisons entre diverses études de cas sur le réchauffement climatique passé.»
Mots‑clés
EnvironMetal, changement climatique, système terrestre, réchauffement climatique, ensembles de données sur les isotopes de métaux, anoxie océanique, variable représentative, échantillons, uranium
