Quelle était la température du dernier interglaciaire au Groenland ?

La dernière période interglaciaire (LIG, ~129-116 milliers d’années avant aujourd’hui) constitue la période la plus récente permettant d’étudier un réchauffement de plusieurs milliers d’années au-dessus du niveau de temperature pré-industriel. Son enregistrement permet d’étudier les réponses respectives des calottes de glace du Groenland et de l’Antarctique à un réchauffement exceptionnel et de servir de période de référence pour tester les modèles climatiques. Les changements récents d’épaisseur de la calotte de glace et de température de surface au Groenland pendant cette période ont été récemment obtenus à partir d’enregistrements dans la carotte au groenlandaise de NEEM.

De haut en bas: insolation au solstice d’été à 77°N (noir); 18Oglace de NGRIP (ligne en bleu clair), GRIP (cercles vides) and GISP2 (triangles) sur l’échelle d’âge AICC2012 (axes horizontal du bas) et 18Oglace à NEEM (ligne en bleu foncé) sur son échelle de profondeur (axe horizontal du haut); enregistrement de CH4 records de NGRIP (ligne en vert clair), GRIP (cercles vides), GISP2 (triangles) et EDC (ligne pointillée) sur l’échelle d’âge AICC2012 et NEEM (ligne en vert foncé) sur son échelle de profondeur ; enregistrement de 18Oatm à partir de la carotte de NGRIP (bleu clair), GRIP (cercles ouverts), GISP2 (triangles) et EDC (ligne pointillée) sur l’échelle AICC2012 et 18Oatm de NEEM (turquoise) sur son échelle de profondeur. Le rectangle grisé indique la partie profonde de NEEM sur laquelle il n’est pas possible de synchroniser les enregistrements groenlandais avec les enregistrements antarctiques
De haut en bas: insolation au solstice d’été à 77°N (noir); δ18Oglace de NGRIP (ligne en bleu clair), GRIP (cercles vides) and GISP2 (triangles) sur l’échelle d’âge AICC2012 (axes horizontal du bas) et δ18Oice à NEEM (ligne en bleu foncé) sur son échelle de profondeur (axe horizontal du haut); enregistrement de CH4 records de NGRIP (ligne en vert clair), GRIP (cercles vides), GISP2 (triangles) et EDC (ligne pointillée) sur l’échelle d’âge AICC2012 et NEEM (ligne en vert foncé) sur son échelle de profondeur ; enregistrement de δ18Oatm à partir de la carotte de NGRIP (bleu clair), GRIP (cercles ouverts), GISP2 (triangles) et EDC (ligne pointillée) sur l’échelle AICC2012 et δ18Oatm de NEEM (turquoise) sur son échelle de profondeur. Le rectangle grisé indique la partie profonde de NEEM sur laquelle il n’est pas possible de synchroniser les enregistrements groenlandais avec les enregistrements antarctiques

Ces résultats ont conduit au paradoxe suivant. A partir de la mesure des isotopes de l’eau, un niveau de température locale important a été déterminé (+7.5 ± 1.8°C plus chaud que pour la période pré-industrielle sur le site de déposition de NEEM à 126000 ans avant aujourd’hui sans correction de changement d’altitude de calotte de glace entre le dernier interglaciaire et le le pré-industriel). En parallèle, les mesures de contenu en air dans la même carotte de NEEM montre que l’épaisseur de la calotte au site de déposition de NEEM n’était pas très différente de l’épaisseur pré-industrielle ce qui suggère une résilience de la calotte groenlandaise à un fort réchauffement atmosphérique ce qui n’est pas prédit par les modèles.

Dans cette étude, nous utilisons une méthode indépendante des isotopes de l’eau (potentiellement biaisés par des effets de saisonnalité ou de source des masses d’air) pour la reconstruction de la température atmosphérique sur le site de NEEM au LIG. A partir de la mesure du d15N dans l’air piégé dans la glace et de la relation entre taux d’accumulation et température au Groenland, nous estimons ainsi que la température de surface au site de déposition de NEEM lors du dernier interglaciaire était plus chaude de +8.5±2.5°C par rapport à la période pré-industrielle. Cette estimation est en accord avec le réchauffement de 7.5±1.8°C estimé par les isotopes de l’eau et comparable dans la barre d’erreur avec la différence de température obtenue par la même méthode au site Groenlandais de NGRIP.

Les simulations climatiques effectuées avec la topographie actuelle de la calotte groenlandaise ne permettent pas de simuler un réchauffement aussi fort que celui reconstruit mais des tests de sensibilité montrent que des amplitudes allant jusqu’à +5°C peuvent être obtenues en imposant des changements dans l’étendue de la glace de mer et la topographie de la calotte groenlandaise.

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