Depuis des temps immémoriaux, les pôles de la Terre ressemblent à des friches gelées. La vie peut et existe là-bas, mais il y a de bonnes raisons pour lesquelles les humains et la plupart des autres animaux s’accrochent à la sécurité de climats plus hospitaliers plus proches de l’équateur.
Ce n’étaient cependant pas toujours des friches. Nous savons que dans le passé ancien de notre planète, les conditions étaient très différentes. Au Crétacé moyen, il y a environ 90 millions d’années, des concentrations denses de CO2 atmosphérique auraient créé des températures mondiales beaucoup plus chaudes, faisant fondre les calottes glaciaires polaires et faisant monter le niveau de la mer jusqu’à 170 mètres (558 pieds) plus haut qu’aujourd’hui.
À quoi aurait ressemblé le Pôle Sud dans un monde pareil ? Grâce à une découverte scientifique étonnante, nous avons notre réponse.
En 2017, lors d’une expédition à bord du RV Polarstern dans la mer d’Amundsen, des chercheurs ont foré profondément dans le sol sous le fond marin de l’Antarctique occidental, près de l’emplacement des glaciers Pine Island et Thwaites, et à seulement environ 900 kilomètres (560 miles) du pôle Sud.
Ci-dessus: Carte d’aperçu simplifiée de la région polaire Sud au moment du dépôt il y a environ 90 millions d’années.
Ce qu’ils ont tiré, en particulier à des profondeurs d’environ 30 mètres, contrastait fortement avec la composition des sédiments reposant plus près de la surface.
« Lors des premières évaluations à bord du navire, la coloration inhabituelle de la couche sédimentaire a rapidement attiré notre attention », explique le géologue Johann Klages de l’Institut Alfred Wegener du Centre Helmholtz de Recherche polaire et Marine en Allemagne.
« Les premières analyses ont indiqué qu’à une profondeur de 27 à 30 mètres (88 à 98 pieds) sous le fond de l’océan, nous avions trouvé une couche initialement formée sur terre et non dans l’océan. »
Ils étaient en territoire inconnu, à plus d’un titre. Personne n’avait jamais sorti un échantillon du Crétacé du sol d’un point aussi méridional du globe. Malgré cela, les chercheurs ne peuvent pas avoir été préparés à ce qu’un examen plus approfondi par tomodensitométrie (TDM) révélerait.
De retour sur terre, les analyses ont décrit un réseau complexe de racines de plantes fossilisées. Des analyses microscopiques ont également trouvé des preuves de pollen et de spores, toutes pointant vers les restes préservés d’une ancienne forêt tropicale qui existait en Antarctique il y a environ 90 millions d’années, des éons avant que le paysage ne soit transformé en une province stérile de glace.
« Les nombreux restes de plantes indiquent que la côte de l’Antarctique occidental était, à l’époque, une forêt dense tempérée et marécageuse, semblable aux forêts que l’on trouve aujourd’hui en Nouvelle-Zélande », explique le paléoécologue Ulrich Salzmann de l’Université de Northumbria au Royaume-Uni.
Les implications de cette découverte sans précédent ne nous disent pas seulement que la vie végétale polaire existait depuis longtemps. Ils suggèrent également quelque chose sur la façon dont une telle chose aurait pu être possible.
Selon les estimations de l’équipe, grâce à la dérive rampante des plaques continentales, le site de forage se serait trouvé à plusieurs centaines de kilomètres du pôle Sud à l’époque où les dinosaures parcouraient encore. Alors, comme maintenant, le Pôle Sud aurait été soumis à quatre mois d’obscurité inflexible pendant l’hiver antarctique. Comment cette ancienne forêt tropicale a-t-elle pu prospérer, privée du soleil pendant si longtemps ?
Pour comprendre cela, les chercheurs ont utilisé la modélisation pour reconstruire à quoi pouvait ressembler le climat ancien de cette région forestière disparue depuis longtemps, sur la base des données biologiques et géochimiques contenues dans l’échantillon de sol.
Selon les simulations, les niveaux de CO2 atmosphériques au cours du Crétacé moyen auraient été significativement plus élevés que ce que les scientifiques avaient réalisé.
Dans cet environnement surchauffé (avec une température moyenne annuelle de l’air d’environ 12 degrés Celsius ou 54 degrés Fahrenheit en Antarctique), une végétation dense aurait recouvert tout le continent antarctique, et les calottes glaciaires que nous connaissons aujourd’hui – ainsi que leurs effets de refroidissement associés – auraient été inexistants.
« Avant notre étude, l’hypothèse générale était que la concentration mondiale de dioxyde de carbone dans le Crétacé était d’environ 1 000 parties par million (ppm) », explique le géoscientifique Torsten Bickert de l’Université de Brême en Allemagne.
« Mais dans nos expériences basées sur des modèles, il a fallu des niveaux de concentration de 1 120 à 1 680 ppm pour atteindre les températures moyennes de l’Antarctique à l’époque. »
Il y a beaucoup à fouiller dans les nouvelles découvertes, mais à tout le moins, elles permettent aux chercheurs de mieux comprendre les liens profonds entre la concentration de CO2 et les climats polaires à l’époque préhistorique où les dinosaures parcouraient encore la Terre.
C’est une leçon d’histoire qui pourrait avoir une grande importance pour l’avenir de la planète, étant donné la façon dont les niveaux de CO2 contemporains montent en flèche – une courbe dangereuse qui justifie un aplatissement.
À moins que, autrement dit, nous ne souhaitions inviter à nouveau les forêts dans les endroits les plus froids de la Terre et laisser les océans redessiner toutes les cartes.
« Nous devons examiner ces climats extrêmes qui se sont déjà produits sur la planète, car ils nous montrent à quoi ressemble un climat de serre », a déclaré Klages à Vice.
« Nous sommes définitivement dans une période intéressante car si nous continuons ce que nous faisons en ce moment, cela pourrait conduire à quelque chose que nous ne pouvons plus contrôler. »
Les résultats sont rapportés dans Nature.