Quand le climat mondial a le hoquet


Dans l'histoire géologique récente, appelée période Quaternaire, il y a eu des périodes glaciaires et des périodes chaudes répétées. Les chercheurs sont capables de déterminer la variabilité climatique passée à partir de la composition des enregistrements climatiques. Dans le cas de la dernière période glaciaire, il y a 100 000 ans, ce sont notamment les carottes de glace du Groenland qui fournissent aux chercheurs des données détaillées.

Par exemple, les carottes de glace du Groenland montrent qu’il y a eu des augmentations rapides et répétées de la température. « Nous parlons d'une augmentation de 5 à 10 degrés en moyenne sur 30 à 40 ans dans le cas de l'Europe. Un Néandertalien aurait connu une augmentation de la température moyenne de plusieurs degrés au cours de sa vie », explique le professeur Dominik Fleitmann. , professeur de géologie quaternaire à l'Université de Bâle. Il appelle ce phénomène « le hoquet climatique ».

Ces événements Dansgaard-Oeschger sont bien documentés pour la dernière période glaciaire, mais les enregistrements climatiques du Groenland ne couvrent que les 120 000 dernières années. On ne savait donc pas auparavant si ces événements Dansgaard-Oeschger se sont également produits au cours de l'avant-dernière période glaciaire, il y a 135 000 à 190 000 ans. Frederick Held, doctorant dans le groupe de recherche de Fleitmann, a pu montrer que les événements Dansgaard-Oeschger se sont également produits au cours de l'avant-dernière période glaciaire en utilisant des mesures isotopiques sur des stalagmites. Il est l'auteur principal de l'étude publiée dans la revue scientifique Communications naturelles.

L’Atlantique Nord comme source de changement

Les stalagmites examinées proviennent de la grotte de Sofular en Turquie, située dans une région très sensible au changement climatique. Les chercheurs la qualifient donc de région clé, car elle est influencée par les vents de l’Atlantique Nord et la mer Noire n’est qu’à quelques kilomètres. « Nous avons utilisé la composition isotopique des stalagmites pour déterminer les sources d'humidité à partir desquelles elles se sont formées : la mer Noire, la mer Méditerranée et l'Atlantique Nord », explique Frederick Held.

Pour la première fois, les évaluations réalisées sur les stalagmites de la grotte de Sofular ont prouvé que des événements Dansgaard-Oeschger se sont également produits au cours de l'avant-dernière période glaciaire. « On ne savait pas auparavant si ces événements de température relativement brefs se produisaient réellement au cours des périodes glaciaires antérieures », déclare Held. Cependant, ils se sont produits moins fréquemment au cours de l'avant-dernière période glaciaire que lors de la dernière : « Les pics de température sont deux fois plus éloignés les uns des autres, ce qui signifie qu'il y a eu des phases froides plus longues entre elles. »

Ces fluctuations de température trouvent leur origine dans l’Atlantique Nord, car la circulation océanique est un tapis roulant mondial pour la chaleur et peut parfois être plus forte et parfois plus faible. « Par exemple, la circulation affecte l'échange de chaleur entre l'atmosphère et l'océan, ce qui, à son tour, a un impact sur l'équilibre thermique dans l'hémisphère nord ainsi que sur les flux d'air et les précipitations », explique Held. Il affirme qu’une circulation affaiblie réduit également la quantité de CO2 que l'océan absorbe de l'atmosphère.

Ces courants océaniques étaient différents dans l'avant-dernière période glaciaire que dans la dernière, ce qui explique les intervalles différents entre les événements Dansgaard-Oeschger. Cela montre que toutes les périodes glaciaires ne sont pas identiques et que toutes les périodes chaudes ne sont pas identiques.

Les chercheurs ont comparé les données des stalagmites avec des carottes de sédiments marins, qui servent également d’archives climatiques naturelles. Plus il y a de pièces dans le puzzle, plus l’image de ce qui s’est passé est précise et les mécanismes de rétroaction peuvent être capturés avec plus de précision.

Mieux comprendre les mécanismes

Un regard sur les deux dernières périodes glaciaires montre clairement à quelle vitesse le climat peut changer. « Le changement climatique fait progresser de nouveaux écosystèmes », déclare Dominik Fleitmann. « Notre rêve est de créer un ensemble de données continu sur les 600 000 à 700 000 dernières années et de combler toutes les lacunes de nos connaissances. »

Les évaluations nous aident à mieux comprendre la Terre, quels facteurs entraînent des fluctuations brusques du climat, quelles tendances peuvent être observées et comment et dans quelles conditions les modèles de circulation des océans changent.

Les modèles climatiques actuels peuvent être testés à l’aide de données du passé. « Les modèles établis peuvent aider les climatologues à améliorer davantage leurs modèles et donc à affiner les hypothèses sur les tendances futures », explique Fleitmann.

Le géologue espère également clarifier les questions en suspens grâce à des analyses complémentaires. « Par exemple, on ne sait pas encore si les augmentations de température étaient périodiques ou stochastiques, c'est-à-dire aléatoires. » Frederick Held, doctorant, ajoute : « Jusqu'à présent, nous avons pu décrire les tendances, mais ce serait formidable si nous pouvions établir une valeur absolue de température. »

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