Atmosphère

Les scientifiques ont analysé l’évolution plurimillénaire de glaciers tropicaux andins situés en Colombie, au Pérou et en Bolivie au cours de l’Holocène. La particularité de la période de l’Holocène est qu’elle est caractérisée par une longue phase chaude entre les 10 000 et 4 000 dernières années, appelée dans l’hémisphère nord le Holocene Thermal Maximum (HTM). Les chercheurs ont découvert que la taille actuelle des glaciers tropicaux andins est plus petite que celle qu’ils avaient pendant cette longue phase chaude de l’Holocène.

Pour documenter l’évolution des glaciers sur le temps long les chercheurs se sont concentrés sur le socle rocheux récemment déglacé par le recul des glaciers. Ils ont ensuite mesuré la concentration en isotopes cosmogéniques, en particulier le béryllium-10 et le carbone-14 in situ, contenus dans les échantillons de roche prélevés à proximité immédiate du front actuel des glaciers. En effet, ces deux isotopes, issus des réactions nucléaires provoquées par l’impact des particules du rayonnement cosmique sur les minéraux des roches, s’accumule une fois que le glacier se retire. Cela déclenche ainsi un « chronomètre géologique ». La glace, quant à elle, joue un rôle de bouclier et protège la roche de ce bombardement cosmique. En somme, la concentration en isotopes cosmogéniques dans la roche dépend du temps d’exposition au rayonnement cosmique et de l’érosion glaciaire qui décape les isotopes cosmogéniques accumulés en surface.

Dans les Alpes et dans d’autres régions du monde des analyses similaires réalisées par le passé ont montré des valeurs isotopiques fortes mesurées dans les roches. Ces taux élevés sont dus au fait qu’entre ~10000 et 4000 ans les glaciers alpins et leurs cousins situés dans l’hémisphère nord ont fortement reculé. Leur front était positionné à des altitudes légèrement supérieures à ce qui est observé actuellement. La roche a donc été bombardée pendant environ 6000 ans par le rayonnement cosmique permettent l’accumulation de 10Be et 14C dans celle-ci. Au cours de ces 4000 dernières années les glaciers ont connu des phases de crue arrêtant la production d’isotopes dans le socle rocheux. En utilisant un modèle d’écoulement glaciaire combiné à un modèle d’érosion et en comparant les valeurs isotopiques obtenues dans les roches andines avec celles déjà connues provenant d’échantillons prélevés dans les Alpes ou dans d’autres régions de l’hémisphère nord les chercheurs ont mis en évidence un taux isotopique extrêmement faible, quasi nul, accumulé dans les roches andines. Ce taux particulièrement faible s’explique par le fait que le front des glaciers tropicaux andins n’a jamais été situé à des altitudes aussi hautes au cours de ces 11700 dernières années. Autrement dit les glaciers tropicaux andins n’ont jamais été aussi petits qu’aujourd’hui.

Les glaciers arctiques fondent rapidement et des micro-organismes colonisent les terres nouvellement exposées. Une équipe de recherche incluant des scientifiques du CNRS Terre & Univers (voir ci-dessous), révèlent que les fonges microscopiques sont importants dans la formation des sols après la fonte des glaciers. En effet, ils stockent du carbone dans les sols découverts lorsque les glaciers reculent.

Environ 10 % des terres émergées de notre planète sont recouvertes de glace. Cependant, les glaciers fondent rapidement en raison du réchauffement climatique, exposant ainsi de nouvelles terres. En colonisant la roche-mère, les micro-organismes forment de nouveaux sols et écosystèmes pouvant constituer un réservoir important de carbone. Ce processus de formation de nouveaux sols est très important pour la science et la société.

L’équipe de recherche s’est rendu au Svalbard, où le climat se réchauffe sept fois plus vite que dans le reste du monde, pour étudier l’émergence de ces nouveaux sols. Elle a découvert que les sols contiennent des micro-organismes d’une grande diversité et que les fonges Basidiomycètes jouent un rôle important dans la stabilisation du carbone dans le sol. Ils font partie des écosystèmes les plus vierges, délicats et vulnérables de la planète, et ils sont rapidement colonisés par des micro-organismes spécialisés, même s’ils présentent des caractéristiques extrêmes en termes de température, de lumière, d’eau et de disponibilité de nutriments Ces champignons sont capables de coloniser des environnements inhospitaliers de l’Arctique avant d’autres formes de vie plus complexes. Ils fournissent également les conditions nécessaires au développement du sol en accumulant du carbone que d’autres formes de vie peuvent ensuite utiliser.