Les grottes témoignent d’une inquiétante hausse du niveau de la mer

C'est un fait, le niveau des océans ne cesse de monter, en réponse au réchauffement climatique et à la fontefonte des calottes polaires qui en résulte. Mesurer les variations du niveau marin n'est cependant pas si simple, car il s'agit d'une valeur relative qui peut être faussée par de nombreux paramètres, comme les mouvementsmouvements tectoniques, la compaction des sédiments, la dynamique du manteau terrestre mais également l'ajustement isostatiqueajustement isostatique lié à la fonte des glaciers.

Tous ces phénomènes induisent en effet des mouvements verticaux du sol, qui vont de fait induire des variations du niveau marin. Pour démêler la composante liée au réchauffement climatique et mieux contraindre ce phénomène et le quantifier, il était donc nécessaire de caractériser les variations du niveau des océans avant la période préindustrielle, c'est-à-dire avant les années 1900, afin de poser une base de référence et de définir clairement à quel moment le réchauffement climatique s'est fait ressentir.

Les concrétions, excellentes archives des variations du niveau marin

Mais comment remonter le temps et reconstruire les variations du niveau marin sur les derniers 4.000 ans alors que les mesures instrumentales étaient quasi inexistantes ? Des scientifiques se sont tournés vers certaines grottes du pourtour méditerranéen, en particulier celles ayant une connexion avec la mer. Les grottes de l'île espagnole de Majorque, aux Baléares, étaient particulièrement indiquées pour ce type d'étude. Cette île, située dans la partie ouest de la Méditerranée, est en effet caractérisée par une grande stabilité tectonique au cours du temps et par la présence de grottes situées sur la côte, soumises aux actions de la mer.

Plongeur spéléologue recherchant des traces de variations du niveau marin dans les concrétions des grottes de Majorque. © Université de Floride du Sud

Ces grottes contiennent de nombreuses concrétions calcairescalcaires, dont la croissance, qui s'étend sur plusieurs milliers d'années, est altérée notamment par l'immersion. Les stalagmitesstalagmites et stalactitesstalactites de ces grottes ont ainsi enregistré au cours des précédents millénaires, l'ensemble des fines variations du niveau marin. Autre avantage, le matériel minéralminéral qui les compose (aragonitearagonite) peut être daté grâce à la désintégration de l'uraniumuranium.

Un niveau marin étonnamment stable sur les 3.000 dernières années

Les résultats de l'étude, publiée dans la revue Science Advances, mettent en évidence l'existence d'un premier et important épisode d'augmentation du niveau marin, qui a commencé il y a 3.260 ans et s'est terminé il y a 2.840 ans. Cet épisode, qui a vu le niveau monter rapidement d'environ 20 cm en 400 ans, serait lié à la fonte naturelle des glaces de certaines zones de la calotte glaciairecalotte glaciaire antarctiqueantarctique.

L'analyse des concrétions des grottes de Majorque montre en revanche que la période qui a suivi a été relativement stable d'un point de vue eustatique. Malgré d'importantes variations climatiques survenues au cours des 3.000 dernières années, comme l'optimum climatiqueoptimum climatique médiéval (950 à 1250 après J.C.) ou le petit âge glaciaire (1300 à 1850 après J.-C.), le niveau de la mer est resté exceptionnellement stable... jusqu'au début des années 1900.

Les variations du niveau marin impactent la morphologie des concrétions dans les grottes inondées par la mer, ici à Majorque. © Université de Floride du Sud

Une montée rapide et inquiétante du niveau de la mer depuis 1900

C'est à partir de là que tout se gâte. « Les résultats de notre étude sont alarmants », avertit Bogdan Onac, premier auteur de l'article et professeur de géologiegéologie à l'université de Floride du Sud. Car, à partir de l’an 1900, qui correspond à la révolution industrielle, le niveau des océans n'a cessé de monter à une vitessevitesse effroyable. En seulement un siècle, la mer s'est en effet élevée de 18 cm, soit quasiment autant que la précédente augmentation d'origine naturelle, mais qui s'était étalée sur 400 ans. En se basant sur la fonte actuelle des glaciers en Antarctique et au Groenland, le niveau des océans aurait ainsi augmenté de 1,43 mm par an depuis 2008.

« Cela implique que, si les températures globales continuent de monter, le niveau de la mer va éventuellement atteindre des valeurs supérieures à ce que les scientifiques avaient précédemment estimé », explique Bogdan Onac. Et cela pourrait s’avérer catastrophique, 40 % de la population mondiale vivant actuellement au niveau des côtes. Malheureusement, même si, par miracle, nous pouvions stopper l'impact humain sur le climatclimat dès aujourd'hui, l'effet continuerait à se faire sentir sur des dizaines d'années, voire des siècles.