Alai

Des scientifiques ont découvert des vestiges d’une forêt pluviale tempérée marécageuse qui prospérait en Antarctique il y a environ 90 millions d’années. Ils ont été surpris de trouver des vestiges fossiles de cette forêt dans un échantillon de carotte sédimentaire prélevé en février 2017 au fond de l’océan dans la mer d’Amundsen, au large de la côte de l’Antarctique occidental. Cet échantillon contenait un ancien sol forestier avec une abondance de pollen et de spores de plantes fossilisées. Les tomodensitométries ont révélé un réseau dense de racines végétales fossilisées. Ce qui est étonnant dans cette découverte, c’est son emplacement. Il y a 90 millions d’années, cette forêt de l’Antarctique occidental se trouvait à seulement 900 km du pôle Sud de l’époque. Pourtant, son climat était étonnamment doux.

Les scientifiques pensent que ces conditions douces – une température moyenne annuelle d’environ 54 degrés Fahrenheit (12 degrés Celsius) – étaient possibles parce qu’il n’y avait pas de couche de glace significative à travers l’Antarctique. Il semble que les concentrations de dioxyde de carbone étaient beaucoup plus élevées qu’on ne le pensait auparavant. Leurs conclusions ont été publiées dans le numéro du 1er avril 2020 de la revue à comité de lecture Nature.

L’échantillon de carotte avec du sol forestier du Crétacé fossilisé a été collecté près du glacier de Pine Island, dans l’Antarctique occidental, à l’aide d’une foreuse de fond marin portable, exploitée depuis le navire de recherche RV Polarstern. Johann Klages, géologue à l’Institut Alfred Wegener et auteur principal de l’article, a commenté l’échantillon dans un communiqué :

Pendant les évaluations initiales à bord du navire, la coloration inhabituelle de la couche de sédiments a rapidement attiré notre attention ; elle différait clairement des couches situées au-dessus. De plus, les premières analyses ont indiqué qu’à une profondeur de 27 à 30 mètres sous le plancher océanique, nous avions trouvé une couche formée à l’origine sur terre, et non dans l’océan.

Une autre surprise a suivi lorsque les scientifiques ont soumis l’échantillon à des scanners à rayons X. Les images tomodensitométriques ont révélé un réseau dense de racines, si parfaitement préservé que les structures cellulaires individuelles étaient discernables. Dans l’argile à grain fin et le limon de la couche de sol forestier, les chercheurs ont trouvé du pollen et des spores fossilisés de plantes, dont certains provenant des premières plantes à fleurs jamais trouvées à des latitudes aussi élevées au sud.

CT scan of sediment core – Antarctic rainforest from Northumbria University on Vimeo.

Ulrich Salzmann, de l’Université Northumbria, remarque:

Les nombreux restes de plantes indiquent qu’il y a 93 à 83 millions d’années, la côte de l’Antarctique occidental était un paysage marécageux dans lequel poussaient des forêts pluviales tempérées – semblables aux forêts que l’on trouve encore, par exemple, sur l’île du Sud de la Nouvelle-Zélande.

Comment une forêt pluviale tempérée pouvait-elle exister à environ 82 degrés de latitude sud, à 560 miles (900 kilomètres) de l’emplacement du pôle Sud il y a 90 millions d’années, où la forêt aurait été dans l’obscurité chaque année pendant quatre mois de nuit polaire ?

Au cours des 140 derniers millions d’années, le climat le plus chaud sur Terre s’est produit entre 115 et 80 millions d’années. Les scientifiques savent, grâce à des études antérieures, que les températures de surface des mers tropicales pouvaient atteindre 95 degrés Fahrenheit (35 degrés Celsius) et que le niveau de la mer était de 560 pieds (170 mètres) plus élevé qu’aujourd’hui. Cette nouvelle carotte de sédiments a permis pour la première fois de mieux comprendre le climat de la région polaire sud au milieu du Crétacé. L’analyse s’est faite en plusieurs étapes. Klages a déclaré :

Pour avoir une meilleure idée de ce qu’était le climat dans cette phase la plus chaude du Crétacé, nous avons d’abord évalué les conditions climatiques dans lesquelles vivent les descendants modernes des plantes.

Puis, les scientifiques ont analysé l’échantillon de sol – à la recherche d’indicateurs biologiques et géochimiques de température et de précipitation – pour mieux comprendre les quantités de pluie, ainsi que les températures de l’air et de l’eau, dans l’ancienne forêt pluviale de l’Antarctique occidental.

Mises bout à bout, ces analyses ont donné un aperçu préliminaire du climat tempéré où prospérait autrefois cette forêt humide marécageuse vieille de 90 millions d’années ; il y avait des précipitations modérément abondantes (comparables à celles du Pays de Galles, selon les scientifiques, qui seraient d’environ 41 pouces ). La température moyenne annuelle de l’air était de 54 degrés Fahrenheit (12 degrés Celsius). En été, la température, en moyenne, était de 66 degrés Fahrenheit (19 degrés Celsius), et la température de l’eau dans les rivières et les marais atteignait 68 degrés Fahrenheit (20 degrés Celsius).

Selon les modèles climatiques exécutés par les scientifiques, ces conditions auraient pu exister si la végétation était dense à travers l’Antarctique avec peu ou pas de couche de glace présente et si les niveaux de dioxyde de carbone étaient plus élevés que ce que l’on pensait auparavant. Gerrit Lohmann, modélisateur climatique à l’Institut Alfred Wegener, a commenté:

Avant notre étude, l’hypothèse générale était que la concentration globale de dioxyde de carbone au Crétacé était d’environ 1000 ppm. Mais dans nos expériences basées sur des modèles, il fallait des niveaux de concentration de 1120 à 1680 ppm pour atteindre les températures moyennes de l’époque en Antarctique.

Ces découvertes illustrent l’effet puissant du dioxyde de carbone sur la planète et l’importance des calottes polaires dans le refroidissement de la planète. Torsten Bickert, géoscientifique à l’Université de Brême, a déclaré :

Nous savons maintenant qu’il pouvait facilement y avoir quatre mois consécutifs sans lumière du soleil au Crétacé. Mais parce que la concentration de dioxyde de carbone était si élevée, le climat autour du pôle Sud était néanmoins tempéré, sans masses de glace.

Mais une question cruciale demeure ; comment la Terre s’est-elle refroidie par la suite, faisant revenir les couches de glace ? Selon Lohmann, leurs simulations climatiques n’ont pas permis de répondre à cette question ; comprendre comment ce refroidissement s’est produit va être un domaine d’investigation important pour les climatologues.

Ligne de fond : L’analyse des restes fossiles d’une forêt tropicale vieille de 90 millions d’années découverts dans un échantillon de carotte sédimentaire de la mer d’Amundsen en Antarctique indique un climat étonnamment doux. Les modèles climatiques indiquent que cela a été possible parce qu’il n’y avait pratiquement pas de couches de glace au pôle Sud et des concentrations significativement élevées de dioxyde de carbone dans l’atmosphère.

Via Alfred Wegener Institute

Source : Forêts pluviales tempérées près du pôle Sud pendant le pic de chaleur du Crétacé