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Le réchauffement postglaciaire et ses causes

Édouard Bard
p. 18

Notes de la rédaction

Article paru dans Nature, le 5 avril 2012.

Références : Shakun JD, Clark PU, He F, Liu Z, Otto-Bliesner B, Marcott SA, Mix AC, Schmittner A, Bard E., “Global warming preceded by increasing carbon dioxide concentrations during the last deglaciation”, Nature 484, 49-54, (2012).

Texte intégral

1Le climat des derniers millions d’années se caractérise par une alternance cyclique de périodes glaciaires. La raison principale en est la cyclicité de la répartition géographique de l’insolation due aux lentes variations des paramètres de l’orbite terrestre.

2En plus de ces variations orbitales, on sait aussi que la teneur en dioxyde de carbone covarie avec ces glaciations, les variations de CO2 constituant ce que l’on appelle une rétroaction positive des variations orbitales. Néanmoins, le rôle exact de l’effet de serre est encore l’objet d’incertitudes notamment pour les épisodes rapides des déglaciations.

3Avec des collègues américains (Shakun et al. 2012), nous avons étudié précisément l’évolution des températures pendant la dernière déglaciation de ‑21 000 à ‑8 000 ans avant le présent : une période suffisamment récente pour être étudiée avec précision. Nous avons compilé une centaine d’enregistrements répartis à la surface de la planète dont ceux que nous avions déjà publiés pour les océans Atlantique et Indien.

4Le premier résultat majeur de notre étude est que la température moyenne mondiale a globalement suivi l’augmentation de CO2 mesurée dans les bulles contenues dans les carottes de glace de l’Antarctique. Pour comprendre les mécanismes, il est nécessaire de considérer séparément les différentes bandes de latitudes. En fait, la dernière déglaciation s’est déroulée en cinq grandes étapes.

5Tout commence vers ‑21 000 ans, alors que la Terre est en pleine phase glaciaire. Se déclare alors un réchauffement dû à l’augmentation progressive de l’insolation de l’hémisphère nord, notamment aux latitudes les plus hautes. Comme le confirment des données géochimiques locales, ce réchauffement précoce a déstabilisé les grandes calottes de glace qui étaient centrées vers 65° N (calottes Laurentienne et Fennoscandienne).

6À partir de ‑19 000 ans, les évolutions des deux hémisphères divergent à cause de l’effondrement de la circulation océanique profonde qui altère le flux de chaleur méridien. Le nord commence à se refroidir, tandis que le sud s’échauffe, notamment au niveau de l’Antarctique. Malgré le refroidissement intense autour de l’Atlantique Nord, la moyenne de la température planétaire augmente vite à cause des émissions de CO2 par l’Océan Austral.

7La circulation de l’Atlantique finit par se rétablir vers ‑14 700 ans, ce qui a pour effet d’arrêter pendant deux millénaires le réchauffement de la zone australe par effet de bascule océanique. Le réchauffement rapide correspond aussi à une accélération de la fonte des calottes de glace.

8Le réchauffement général ainsi que la fonte des calottes se poursuivent et conduisent à une deuxième phase transitoire froide dans l’hémisphère nord entre ‑13 000 et ‑11 500 ans, période caractérisée une nouvelle fois par un réchauffement de la zone australe, notamment en Antarctique. La circulation atlantique se rétablissant vers ‑11 500 ans, les températures des différentes bandes de latitudes se stabilisent vers ‑9 000 ans à des niveaux proches de la climatologie actuelle.

9Afin d’aller au delà des comparaisons visuelles et statistiques, notre étude inclut un volet de modélisation climatique réalisée avec un modèle de circulation général (GCM) performant développé par les chercheurs du National Center for Atmospheric Research et de l’université du Wisconsin, coauteurs de l’article. Cette modélisation climatique a confirmé l’importance du forçage du CO2 atmosphérique pour expliquer la tendance générale de réchauffement pendant la déglaciation. Le modèle permet aussi de quantifier les transitoires nord et sud causées par des variations de flux de chaleur océanique liées aux effondrements épisodiques de la circulation profonde atlantique.

10Le rôle de l’océan n’est donc pas limité à une atténuation des variations climatiques, mais il peut donc amplifier, réduire, voire inverser transitoirement, une évolution climatique à long terme. Même si notre étude concerne un réchauffement mondial sur une longue période, il y a des parallèles utiles avec l’évolution du climat moderne. En effet, les relations causales et les déphasages entre les forçages (CO2, ensoleillement...) et les évolutions des températures régionales et globales sont aussi au cœur de la problématique du changement climatique actuel. L’effet modérateur de l’océan, qui retarde (ou inverse) le réchauffement postglaciaire dans l’hémisphère nord et ayant tendance à masquer des changements irréversibles, est transposable à la problématique actuelle.

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Pour citer cet article

Référence électronique

Édouard Bard, « Le réchauffement postglaciaire et ses causes », La lettre du Collège de France [En ligne], 35 | décembre 2013, mis en ligne le 01 octobre 2015, consulté le 23 mars 2017. URL : http://lettre-cdf.revues.org/2383

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Auteur

Édouard Bard

Évolution du climat et de l’océan

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Droits d’auteur

© Collège de France

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