“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page xxi — #22
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Introduction
xxi
(teneur en poussières et en gaz à effet de serre, comme le gaz carbonique et
le méthane).
Malheureusement, il n’y a pas dans la nature de paléothermomètre, ni de
paléopluviomètre donc pas d’indicateur direct des variations de la température et des précipitations ; il allait falloir tout construire. Non seulement pour
restituer des climats, mais aussi pour les dater. Extraire de ces échantillons
une reconstitution de l’évolution des climats a nécessité des développements
considérables qui ont fait appel aux méthodes les plus innovantes de la géochimie, de la biologie et de la physique. Tout d’abord, il a été nécessaire de
déterminer une échelle de temps pour savoir quelle période était couverte par
chaque échantillon. De nombreuses méthodes ont été développées (et elles font
l’objet de toute la deuxième partie de ce livre). Les décroissances radioactives,
gouvernées par des lois strictes, jouent un rôle essentiel. Elles ont permis d’obtenir des échelles de temps exprimables en années calendaires, telles que nous
les connaissons, et elles ont éclairé toute la géologie stratigraphique. D’autres
approches plus stratigraphiques ont été mises en œuvre : recherche d’événements caractéristiques qui doivent être datés par ailleurs, comptage de couches
annuelles ou modélisation de l’écoulement de la glace. Il a été ainsi possible
d’établir un cadre chronologique, et les paléoclimatologues visent maintenant
à le rendre commun à tous par un effort continu de corrélations multiples
entre les divers enregistrements. Peu de climatologues se fient à un seul indicateur. L’assurance qu’ils reconstituent un changement climatique à une
période donnée s’obtient grâce au croisement des reconstitutions par des indicateurs indépendants mais également par la confrontation des résultats de
modèles.
Il a fallu ensuite développer les méthodes permettant de reconstituer l’évolution des différentes composantes du système climatique à partir des indicateurs géologiques. Celles-ci sont extrêmement variées (et sont présentées dans
la troisième partie de ce livre). Beaucoup font appel aux développements les
plus récents du paléomagnétisme, de la géochimie et des méthodes statistiques
liant empiriquement la distribution des plantes et animaux fossiles aux paramètres environnementaux, la température de l’air ou de l’eau au premier chef.
Les reconstitutions ainsi acquises ont maintenant atteint un niveau de fiabilité
tel qu’il permet pour certaines périodes de reproduire les variations non plus
qualitatives en termes de chaud/froid, sec/humide, mais en termes quantitatifs associés également à la quantification des incertitudes. C’est ce niveau de
reconstruction climatique qui va permettre la confrontation avec les modèles
climatiques.
Les modèles climatiques ont également pris leur essor pendant la seconde
moitié du xx
e siècle. D’abord établis pour simuler la circulation atmosphérique, ils se sont développés en intégrant une physique, des processus et une
paramétrisation de plus en plus performants du bilan radiatif et du cycle hydrologique, en particulier en prenant en compte les données satellitaires. Mais
l’atmosphère ne représente que la composante rapide du système climatique.
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(teneur en poussières et en gaz à effet de serre, comme le gaz carbonique et
le méthane).
Malheureusement, il n’y a pas dans la nature de paléothermomètre, ni de
paléopluviomètre donc pas d’indicateur direct des variations de la température et des précipitations ; il allait falloir tout construire. Non seulement pour
restituer des climats, mais aussi pour les dater. Extraire de ces échantillons
une reconstitution de l’évolution des climats a nécessité des développements
considérables qui ont fait appel aux méthodes les plus innovantes de la géochimie, de la biologie et de la physique. Tout d’abord, il a été nécessaire de
déterminer une échelle de temps pour savoir quelle période était couverte par
chaque échantillon. De nombreuses méthodes ont été développées (et elles font
l’objet de toute la deuxième partie de ce livre). Les décroissances radioactives,
gouvernées par des lois strictes, jouent un rôle essentiel. Elles ont permis d’obtenir des échelles de temps exprimables en années calendaires, telles que nous
les connaissons, et elles ont éclairé toute la géologie stratigraphique. D’autres
approches plus stratigraphiques ont été mises en œuvre : recherche d’événements caractéristiques qui doivent être datés par ailleurs, comptage de couches
annuelles ou modélisation de l’écoulement de la glace. Il a été ainsi possible
d’établir un cadre chronologique, et les paléoclimatologues visent maintenant
à le rendre commun à tous par un effort continu de corrélations multiples
entre les divers enregistrements. Peu de climatologues se fient à un seul indicateur. L’assurance qu’ils reconstituent un changement climatique à une
période donnée s’obtient grâce au croisement des reconstitutions par des indicateurs indépendants mais également par la confrontation des résultats de
modèles.
Il a fallu ensuite développer les méthodes permettant de reconstituer l’évolution des différentes composantes du système climatique à partir des indicateurs géologiques. Celles-ci sont extrêmement variées (et sont présentées dans
la troisième partie de ce livre). Beaucoup font appel aux développements les
plus récents du paléomagnétisme, de la géochimie et des méthodes statistiques
liant empiriquement la distribution des plantes et animaux fossiles aux paramètres environnementaux, la température de l’air ou de l’eau au premier chef.
Les reconstitutions ainsi acquises ont maintenant atteint un niveau de fiabilité
tel qu’il permet pour certaines périodes de reproduire les variations non plus
qualitatives en termes de chaud/froid, sec/humide, mais en termes quantitatifs associés également à la quantification des incertitudes. C’est ce niveau de
reconstruction climatique qui va permettre la confrontation avec les modèles
climatiques.
Les modèles climatiques ont également pris leur essor pendant la seconde
moitié du xx
e siècle. D’abord établis pour simuler la circulation atmosphérique, ils se sont développés en intégrant une physique, des processus et une
paramétrisation de plus en plus performants du bilan radiatif et du cycle hydrologique, en particulier en prenant en compte les données satellitaires. Mais
l’atmosphère ne représente que la composante rapide du système climatique.