Au cours de la dernière période glaciaire, des débâcles massives d’iceberg en provenance de la calotte de la Laurentide se sont produites. Ces événements sont nommés événements de Heinrich. Les mécanismes à l’origine de ces événements restent une question ouverte. Les hypothèses actuelles permettant de les expliquer incluent des instabilités internes de l’inlandsis ainsi que des forçages externes, tels que des variations de la température océanique (et donc des taux de fonte sous les plates-formes de glace). Dans tous les cas, la perte de masse de l’inlandsis entraîne un apport d’eau douce dans l’océan et une élévation du niveau de la mer. Ces changements à la surface de l’océan peuvent donner lieu à une réduction de la formation d’eaux denses et affaiblir la circulation méridienne de retournement de l’Atlantique. Un traceur clé de ces changements océaniques est le rapport isotopique δ13C enregistré par le genre benthique Cibicides (Cib.). Il a été montré que le Cib. δ13C reflète le δ13C du carbone inorganique dissous (δ13C-DIC) des eaux profondes. Il est utilisé pour tracer les masses d’eau ainsi que comme proxy de la ventilation des eaux de fond.
(a) Vitesse d’écoulement de la glace [m.yr-1] (dégradé de bleu) et épaisseur de glace [m] (contours de 0, 2000 et 3000 m) des calottes de l’hémisphère Nord à la fin d’une simulation de spin-up à 40 ka BP. Les points blancs sont les localisations de certaines carottes de sédiments marins utilisées dans cette étude. (b) Fonction de courant du retournement méridional Atlantique [Sv] (entre 40 °S et 90 °N et de retournement global (au sud de 40 °S), sur les 100 dernières années de la simulation de spin-up. δ13C simulé dans (c) l’Atlantique Ouest et (d) l’Atlantique Est, sur les 100 dernières années de la simulation de spin-up. Les couleurs de fond représentent les résultats du modèle et les points représentent les données, moyennées entre 41,4 et 40,9 ka BP. Les panneaux (e,f,g) représentent les mêmes informations que les panneaux (b,c,d) mais pour une simulation de perturbation, entre 400 et 500 ans après le début de la perturbation.Dans cette simulation, qui conduit au meilleur accord modèle-données, la friction est diminuée sous le détroit d’Hudson par un facteur 1000 et les flux d’eau douce vers l’océan sont amplifiés d’un facteur 2. Les points de données des panneaux (f,g) correspondent à la période de 39,3 à 38,8 ka BP.
Dans cette étude, nous examinons la sensibilité de la circulation océanique et du δ13C-DIC aux débâcles d’icebergs en provenance de l’inlandsis laurentidien. Pour ce faire, nous utilisons un modèle couplé climat–calotte incluant les isotopes, en combinaison avec des données observationnelles. Les décharges de glace sont déclenchées soit par une réduction de la friction à l’interface calotte–socle rocheux, soit par une augmentation des taux de fonte sous les plates-formes de glace dans la région du courant de glace du détroit d’Hudson.
Dans les deux scénarios, le δ13C simulé diminue à la suite de l’apport d’eau douce et de l’affaiblissement de la formation des eaux profondes. Le meilleur accord avec les anomalies de δ13C observées est obtenu pour des pertes importantes de volume de glace, induites par une réduction de la friction basale de la calotte de la Laurentide. Dans notre modèle, les apports d’eau douce issus de l’inlandsis laurentidien doivent être amplifiés afin de mieux reproduire les variations observées de δ13C. L’inlandsis laurentidien seul ne semble pas suffire à expliquer les variations océaniques de δ13C observées, ce qui suggère que des processus supplémentaires sont nécessaires pour rendre compte de ces changements.
Auteurs : Louise Abot, Claire Waelbroeck, Aurélien Quiquet, Nathaelle Bouttes
Article : https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GL118490