Le rôle potentiel de l’ouverture d’un passage arctique dans le déclenchement de la Transition du Pléistocène moyen

Pourquoi une voie arctique lointaine compte encore aujourd’hui

Il y a plusieurs centaines de milliers d’années, un changement subtil du plancher océanique arctique a peut‑être contribué à modifier le rythme des âges glaciaires de la Terre. Cette étude examine comment l’inondation progressive du plateau de la mer de Barents, qui a ouvert un nouveau passage entre l’océan Arctique et l’Atlantique Nord, a pu remodeler la circulation océanique, piéger davantage de carbone dans les profondeurs marines et permettre à des calottes glaciaires plus étendues de persister. Comprendre cette réorganisation ancienne aide à expliquer pourquoi la planète est passée d’ères glaciaires plus courtes et moins intenses à des refroidissements plus longs et plus profonds qui continuent d’influencer notre système climatique.

Une énigme dans le rythme des âges glaciaires

Les enregistrements climatiques montrent qu’entre environ 1,25 et 0,7 million d’années, durant la Transition du Pléistocène moyen, le caractère des âges glaciaires a changé. Avant cet intervalle, les glaciers croissaient et décroissaient à peu près tous les 41 000 ans, en lien avec de faibles variations de l’inclinaison de l’axe terrestre. Par la suite, le schéma a basculé vers des cycles d’environ 100 000 ans, avec des glaciations plus longues et plus froides et des périodes chaudes plus brèves. Comme l’énergie solaire reçue a peu varié sur cette période, les scientifiques supposent que des changements lents internes au système Terre, tels que le comportement des calottes et la circulation océanique, ont modifié la façon dont le climat répondait aux variations orbitales.

Écouter les océans anciens grâce à des empreintes chimiques

Pour sonder ce qui s’est passé dans l’Arctique, les chercheurs ont analysé un long carottage sédimentaire provenant de la dorsale Mendeleev dans l’ouest de l’océan Arctique. Ils ont mesuré les rapports des isotopes du néodyme conservés dans un mince revêtement de minéraux de fer et de manganèse qui s’est formé sur le plancher marin au fur et à mesure de la sédimentation. Diffentes masses d’eau portent des « signatures » de néodyme distinctes, de sorte que les variations de ces rapports révèlent des changements dans les eaux qui remplissaient les zones profondes de l’Arctique. En combinant cet enregistrement avec des données antérieures et en le comparant à d’autres sites de l’Arctique et de l’Atlantique Nord, ils ont reconstitué une histoire de près de deux millions d’années sur l’intensité de la connexion entre l’Atlantique et l’Arctique.

Indices d’un accroissement des eaux de fonte et d’une modification des apports

Le registre du néodyme montre deux tendances clés. D’abord, après la Transition du Pléistocène moyen, apparaissent de brèves excursions nettes que les auteurs associent à des pulses d’eau de fonte provenant de l’expansion des calottes en Amérique du Nord et en Eurasie. Ces pulses ont probablement apporté d’importantes quantités d’eau douce et de matériel érodé dans l’Arctique, altérant momentanément la chimie des eaux profondes. Ensuite, sous ce bruit, se détache une tendance à long terme : avant la transition, l’Arctique profond semble moins influencé par l’eau atlantique et persistait avec une surface plus douce, tandis qu’après la transition le signal de fond évolue vers des valeurs correspondant à l’apport atlantique moderne. Avec les preuves microfossiles et isotopiques montrant une évolution de la salinité de surface et de la distribution des espèces, cela suggère que la connexion entre l’Atlantique et l’Arctique s’est renforcée progressivement.

Ouverture d’une nouvelle porte dans l’Arctique

Les études géologiques des plateaux environnants fournissent un moteur possible pour ce changement. À mesure que les calottes de l’hémisphère Nord grandissaient et érodaient le plateau de Barents au cours de nombreux cycles glaciaires, elles ont arraché d’immenses quantités de roche et abaissé le relief, transformant lentement une plateforme majoritairement émergée en un passage submergé. Les modèles et les cartes du plancher marin indiquent que ce détroit de Barents est devenu un passage océanique stable à peu près au moment de la Transition du Pléistocène moyen. Une fois ouvert, il offrait une seconde voie majeure, en plus du détroit de Fram, pour que les eaux salées de l’Atlantique pénètrent dans l’Arctique et que les eaux plus douces de l’Arctique s’écoulent vers le sud. Cette nouvelle route pouvait renforcer l’exportation d’eaux de surface froides et douces vers l’Atlantique Nord sans nécessiter une circulation de retournement globale plus forte.

De la transformation du passage à des âges glaciaires plus longs

Les auteurs proposent que ce réseau de passages réarrangés ait contribué à rendre l’Atlantique Nord plus doux en surface, affaiblissant le brassage profond là‑bas et permettant aux eaux denses et riches en carbone des latitudes méridionales de s’étendre plus au nord dans l’océan profond. Ce réservoir plus profond d’eaux « anciennes » aurait stocké davantage de carbone hors de l’atmosphère, faisant baisser le taux de dioxyde de carbone et refroidissant la planète. Parallèlement, la chaleur et l’humidité transportées vers le nord par les eaux atlantiques auraient alimenté les chutes de neige sur des calottes en expansion, tandis que la surface océanique plus douce limitait encore le retournement profond. Ces rétroactions liées ont rendu les calottes plus volumineuses et plus stables, leur permettant de survivre à de brèves maxima d’ensoleillement et de répondre plutôt sur des échelles de temps plus lentes, de l’ordre de 100 000 ans. Ainsi, l’ouverture lente d’un passage arctique a pu jouer un rôle discret mais puissant dans le remodelage des cycles des âges glaciaires de la Terre.

Citation: Jang, K., Bayon, G., Han, Y. et al. The potential role of Arctic seaway expansion in driving the Mid-Pleistocene Transition. Commun Earth Environ 7, 449 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03570-4

Mots-clés: Transition du Pléistocène moyen, circulation de l’océan Arctique, détroit de Barents, cycles glaciaires, stockage du carbone océanique