Un gros plan des dépôts de sédiments montre de nombreuses couches de matériaux colorés. Les bandes lumineuses sont constituées de boue induite par le vent, appelée loess, tandis que les bandes plus sombres contiennent également un sol ancien appelé paläosol. Photo: Elizabeth Thomas
Les scientifiques cherchent des indices sur le changement climatique dans les mines d'or du Canada
Dans les mines d'or près de Fairbanks, en Alaska, les scientifiques recherchent quelque chose de précieux - et ce n'est pas du métal.
Ils examinent des couches de sédiments anciens pour trouver des indices sur la façon dont le climat de la région a changé en période de réchauffement climatique préhistorique. La preuve en est la saleté elle-même, qui contient des composés chimiques qui peuvent révéler si la région est devenue plus humide ou plus sèche avec les changements de température croissants dans l’antiquité.
Le projet en cours, financé par une subvention de la National Geographic Society, pourrait aider les chercheurs et les décideurs politiques à comprendre comment l'Alaska pourrait réagir dans les années à venir, à mesure que la planète se réchauffe au fil du temps.
C'est une question d'actualité, car l'État ressent déjà les effets du changement climatique.
Selon l’évaluation nationale du climat 2014, l’Alaska s’est réchauffé en moyenne beaucoup plus rapidement que le reste des États-Unis au cours des dernières décennies. Le rapport constate que les glaciers sont en train de fondre, que les feux de forêt se multiplient et que les pêcheries locales sont menacées par les changements de température de la mer.
«L'Alaska connaît actuellement un changement climatique rapide», déclare Elizabeth Thomas, géologue de l'UB qui dirige l'étude. «En étudiant comment le climat de cette région s'est comporté dans le passé pendant les périodes très chaudes, nous pouvons faire de meilleures prédictions sur l'avenir.
«Une autre raison pour laquelle cet endroit est intéressant à étudier est que les régions à hautes latitudes sont des précurseurs du changement climatique. À mesure qu'ils se réchauffent, les glaciers et les calottes glaciaires fondent, et cela affecte les gens du monde entier parce que cela peut faire monter le niveau de la mer », a déclaré Thomas, professeur adjoint de géologie au Collège des arts et des sciences.
Elizabeth Thomas (à gauche), professeure adjointe de géologie à l'université de Buffalo, et Kayla Hollister (à droite), étudiante à la maîtrise en géologie à l'Université de Buffalo, prennent des notes tout en restant assis sur un mur de sédiments. Crédit: Britta Jensen
Kayla Hollister, étudiante en maîtrise en géologie à UB, élimine avec précaution une partie des sédiments du mur d’une mine. Crédit: Elizabeth Thomas
Une pelle, un ruban à mesurer et d’autres outils sont contre les dépôts de loess et de vieux sol qui forment le mur d’une mine. Des couches de cendres volcaniques, également présentes dans le mur, peuvent aider les scientifiques à déterminer l'âge de différentes sections de sédiment. Crédit: Elizabeth Thomas
De gauche à droite: les membres de l'équipe de l'expédition de recherche, y compris Britta Jensen, chercheuse en géologie à l'Université de l'Alberta, Kayla Hollister, étudiante en maîtrise en géologie, et Nathan Polard-Yopek, étudiant en maîtrise à l'Université de l'Alberta, et Elizabeth Thomas, chercheuse en géologie à l'Université de Buffalo. le projet est en tête. Crédit: Elizabeth Thomas
Thomas travaille à l'ouest de Fairbanks, juste au sud du cercle polaire arctique.
Cet été, elle a voyagé avec une équipe comprenant Britta Jensen, professeure adjointe en sciences de la Terre et de l'atmosphère à l'Université de l'Alberta, Kayla Hollister, Maîtrise en géologie UB, et Nathan Polard-Yopek, une maîtrise en Sciences de la Terre et de l'atmosphère dans l'Université de l'Alberta. de l'Alberta, appartenait.
Les mines dans lesquelles les scientifiques collectent des échantillons sont des mines d'or dans lesquelles coulaient jadis d'anciens ruisseaux et laissaient des dépôts de gravier aurifère. Aujourd'hui, ces graviers sont enfouis sous des centaines de pieds de boue soufflée par le vent - des débris appelés loess - qui ont pris naissance dans les montagnes voisines lorsque les glaciers réduisent la roche en poussière.
Pour accéder au métal précieux, les mineurs doivent creuser des puits profonds dans la terre. Les murs de ces gorges témoignent de la préhistoire. Ils retiennent le loess couche par couche dans de jolis tons de terre - gris doux, jaunes sableux, variations d'ocre - que les scientifiques peuvent dater et analyser pour en savoir plus sur l'histoire climatique de la région.
«Il existe une collaboration entre les mineurs et les chercheurs en climatologie depuis des décennies», déclare Thomas. «Les mineurs déterrent ces énormes masses de boue, ce qui signifie que nous n'avons pas à le faire nous-mêmes. Ils étaient heureux de nous voir. Pour eux, les sédiments sont juste quelque chose qu'ils continuent à bouger, mais quand nous avons demandé si nous pouvions regarder les murs de ces mines, ils ont dit avec enthousiasme: "Vous vous souciez de notre saleté?" "
Interprétation des indications chimiques dans la terre
Les sédiments des mines contiennent toutes sortes de reliques fascinantes, comme les restes de vieux arbres et les os massifs de mammouths morts depuis longtemps (Hollister devait en serrer un dans ses bras).
Mais c'est vraiment la saleté qui intéresse les chercheurs. Au cours des derniers millions d'années, les régimes climatiques cycliques entraînés par les changements de l'orbite terrestre ont fait croître et rétrécir les glaciers des montagnes de l'Alaska. Lorsque les glaciers étaient grands, le lœss voisin se déposait rapidement en couches épaisses. Mais à mesure que le climat se réchauffait et que les glaciers rétrécissaient, les forêts se sont développées sur le loess. Ces zones seraient à nouveau couvertes de poussière pendant les périodes plus fraîches, et ainsi de suite. Aujourd'hui, les vestiges des forêts anciennes sont des couches d'arbres enracinés, des morceaux de mousse et un sol riche et sombre - qui se trouvent encore dans les murs des mines.
Au cours du voyage d'été en Alaska, l'équipe de recherche a soigneusement mesuré les sections de sédiment et les a retirées pour étude.
Dans le laboratoire de Jensen, des échantillons de cendres volcaniques piégés dans le loess sont datés, ce qui donne une idée de l'âge des différentes sections du sédiment. En attendant, Thomas et son équipe analyseront divers composés dans les sédiments pour en savoir plus sur le climat préhistorique de la région.
Un matériau sur lequel les chercheurs se pencheront: les produits chimiques appelés tétraéthers de dialkylglycérol glycérol (GDGT) qui sont intégrés dans le loess. Les GDGT produits par des bactéries peuvent être utilisés pour reconstruire les tendances de température préhistoriques. Dans une analyse distincte, les scientifiques examinent les restes d'anciennes espèces de cire à feuilles caduques qui se trouvent également dans les sédiments. La composition chimique de ces composés peut fournir des informations sur la manière dont l'humidité effective de la région - influencée par l'humidité et les précipitations - a changé au fil du temps.
L'étude couvrira plusieurs intervalles chauds qui se sont produits pendant le Pléistocène, qui a débuté il y a environ un million d'années et s'est achevé il y a quelques années.
Kayla Hollister, étudiante en géologie à l'UB, serre un énorme os dans ses bras. Les sédiments des mines contiennent toutes sortes de reliques fascinantes, y compris de tels fossiles et les restes de vieux arbres. Crédit: Nathan Polard-Yopek
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Texte et traduction: Université de Buffalo / ISE
Images: Université de Buffalo, Nathan Polard-Yopek, Elizabeth Thomas, Britta Jensen
