L’histoire du climat du mont Logan diffère de celle que racontent les carottes de glace de l’Arctique

L’une des hypothèses avancées serait que la carotte de glace du mont Logan contient un relevé de la circulation atmosphérique du passé, plutôt qu’un simple historique de la température. Les différences de proportion entre les isotopes d’oxygène à différentes profondeurs de la carotte de glace représentent probablement des variations naturelles de la circulation atmosphérique à grande échelle dans l’hémisphère nord, qui transporte la vapeur d’eau jusqu’au mont Logan. Les nuages qui se forment au-dessus de différentes régions de l’océan Pacifique (par exemple, au-dessus de l’Équateur plutôt qu’au-dessus du Golfe d’Alaska) contiennent des proportions différentes d’isotopes légers d’oxygène parce que la température de surface des eaux de ces régions est très différente. Ces proportions d’isotopes sont maintenues (en partie) lorsque les nuages sont portés par les vents et les orages jusqu’aux monts St-Elias. Ainsi, les importants écarts qu’affiche le relevé provenant de la carotte de glace du mont Logan reflètent probablement les changements survenus dans la source dominante de vapeur d’eau qui a alimenté les chutes de neige avec le temps. Ces changements sont probablement liés aux changements de direction des vents dominants et des trajectoires de tempêtes au-dessus de l’océan Pacifique.

La circulation atmosphérique dans l’hémisphère nord oscille naturellement entre des périodes plus «zonales» et d’autres plus «mériodionales» (voir l’échelle de gauche dans la partie supérieure de la figure des relevés du mont Logan). Lorsque la circulation atmosphérique est zonale, les vents d’ouest sont plus forts et le courant-jet des latitudes moyennes (voir la partie inférieure de la figure sur les cyclones) suit une trajectoire plus directe. Cette situation a pu se produire à une époque où le climat était plus froid qu’à l’heure actuelle, lorsque la masse d’air de l’Arctique s’étendait et «poussait» le courant-jet plus loin vers le sud.

Dans de telles conditions, la trajectoire des tempêtes du Pacifique nord irait surtout d’ouest en est, transportant de l’humidité en haute altitude (du nord) sur la région du mont Logan. Par opposition, lorsque la circulation atmosphérique est plus méridionale, le courant-jet suit une trajectoire plus sinueuse, comme il le fait de nos jours. Les tempêtes du Pacifique nord suivent une trajectoire qui va surtout du sud-ouest vers le nord-ouest; par conséquent, il subsiste presque en permanence un centre de basse pression près du Golfe d’Alaska, où convergent les cyclones. Ces conditions permettent au mont Logan de recevoir de l’humidité d’une région beaucoup plus vaste du Pacifique nord (y compris des latitudes équatoriales) que lorsque la circulation est plutôt zonale. Autrement dit, le relevé glaciologique du mont Logan (illustré dans la partie supérieure de la figure «Relevé du mont Logan») décrit dans quelle mesure le sommet du mont Logan est lié, ou isolé, sur le plan climatologique, au nord de l’océan Pacifique dans son ensemble.

Qu’est-ce qui amène ces changements dans la circulation atmosphérique? À l’heure actuelle, nous n’avons aucune certitude. Les changements sont très probablement liés à une «oscillation» naturelle du système climatique de la Terre où entrent en jeu à la fois les océans et l’atmosphère par l’entremise d’échanges énergétiques (thermiques). Nous savons que de telles oscillations existent sur des périodes plus courtes. Par exemple, le phénomène El Nino (qui fluctue tous les ~2 à 8 ans) ou l’oscillation décennale du Pacifique (ODP) (qui change de mode tous les ~15-25 ans). Par conséquent, les changements enregistrés dans la carotte glaciaire du mont Logan résultent probablement d’une manifestation à plus long terme de telles «oscillations» de l’atmosphère au-dessus des océans, dont la persistance s’étendrait sur plusieurs siècles plutôt que sur quelques décennies ou années.

L’un des aspects les plus remarquables du relevé du mont Logan est la «vitesse» à laquelle se sont produites les fluctuations de la circulation atmosphérique par le passé. Il suffit en effet d’observer la partie la plus récente du relevé de la carotte de glace du mont Logan (soit les 550 dernières années, grossie dans la partie supérieure de la figure «Relevé du mont Logan») pour constater que les plus récentes fluctuations ont eu lieu au milieu du 19e siècle, vers la fin de l’intervalle de climat froid qu’on appelle Petit Âge glaciaire. Il semblerait que cette fluctuation se soit produite sur quelques années seulement. Au moment ou il s’est produit, un changement de circulation atmosphérique ayant laissé une si forte empreinte dans la carotte glaciaire du mont Logan a probablement également modifié la configuration des précipitations sur l’ensemble de l’ouest du Canada. Il a probablement modifié le transport de la vapeur d’eau de l’océan Pacifique vers l’intérieur du continent. Ce changement abrupt au milieu du 19e siècle a également laissé des traces dans les sédiments des lacs du sud-ouest du Yukon. Étant donné toutefois que nous ne disposons pas d’enregistrements précis des conditions météorologiques pour le nord du Canada au cours de cette période, nous n’avons aucune certitude quant à l’incidence réelle de ce changement. Si un changement tout aussi rapide devait se produire aujourd’hui (et rien ne laisse croire que ça ne puisse arriver), nous n’aurions qu’une courte période d’adaptation.