“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 273 — #296
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7. Climat et cycles astronomiques
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assez fréquent, cette méthodologie possède l’énorme avantage d’avoir une erreur associée qui n’augmente pas démesurément avec le temps. En effet, si
l’on ne « rate » pas de cycle, alors seule la relation de phase entre le forçage
et le climat est incertaine, ce qui limite l’erreur à quelques milliers d’années,
même lorsque l’on remonte à des dizaines de millions d’années dans le passé
géologique. La stratigraphie isotopique montre alors dans ce cas son efficacité
extraordinaire, et l’établissement d’une chronologie astronomique sur une partie substantielle de l’histoire de la Terre est un travail actuellement en cours.
Mais la nature chaotique de la mécanique céleste mentionnée plus haut impose des limites au calcul de certains paramètres astronomiques. À l’inverse,
on peut donc espérer obtenir des contraintes géologiques sur l’évolution des
paramètres du système solaire (Pälike et al., 2004 [25]).
7.3.3 Le problème des cycles de 100 000 ans
Ce qui est vrai pour les cycles de 23 000 et 41 000 ans ne l’est plus pour les
grands cycles climatiques qui surviennent plus ou moins tous les 100 000 ans.
Tout d’abord, ceux-ci sont fortement asymétriques et marqués par une phase
de déglaciation nettement plus courte que le cycle de 100 000 ans lui-même, et
il fut noté déjà dans les années 1970 qu’une telle structure entrait mal dans le
cadre de la théorie astronomique (Broecker et al., 1970 [7]). Ces déglaciations
sont dès lors nommées « terminaisons ». Il ne s’agit pas uniquement d’une
impression visuelle et il est possible de définir celles-ci de façon plus mathématique, en observant qu’elles correspondent toutes systématiquement à une
diminution accélérée du volume des calottes de glace, comme cela est illustré
sur la Figure 7.5 ci-dessous. À ce titre, les terminaisons sortent donc d’emblée
du cadre de la théorie énoncée par Milankovitch.
Par ailleurs, on n’observe plus vraiment de lien (cohérence ou modulation d’amplitude) entre les variations d’excentricité et les grands cycles climatiques. La notion même de cycle à 100 000 ans pose problème car, au
cours du Quaternaire, ceux-ci n’existent que depuis environ un million d’années et nous disposons donc seulement d’une dizaine de tels cycles. Dès lors,
les méthodes statistiques peinent à attribuer une périodicité bien définie à
ceux-ci. De plus, il semble bien que la durée de 100 000 ans ne soit qu’une
moyenne entre des cycles ayant chacun des durées notablement différentes
(voir Paillard, 2001 [22], table 1). Certains auteurs suggèrent même que ces
prétendus « cycles à 100 000 ans » correspondent plutôt à une double ou triple
période de l’obliquité (soit 2 × 41 = 82 ka, ou 3 × 41 = 123 ka) (Huybers et al.,
2005 [12]).
Plus simplement, comme cela a été noté plus haut, les variations d’excentricité n’ont qu’un rôle négligeable sur l’énergie reçue par la Terre. Il faut
donc, de toute façon, imaginer des processus plus ou moins complexes pour
obtenir une réponse climatique dans cette bande de fréquence où le forçage
est presque inexistant. La façon la plus simple de procéder consiste à supposer
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7. Climat et cycles astronomiques
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assez fréquent, cette méthodologie possède l’énorme avantage d’avoir une erreur associée qui n’augmente pas démesurément avec le temps. En effet, si
l’on ne « rate » pas de cycle, alors seule la relation de phase entre le forçage
et le climat est incertaine, ce qui limite l’erreur à quelques milliers d’années,
même lorsque l’on remonte à des dizaines de millions d’années dans le passé
géologique. La stratigraphie isotopique montre alors dans ce cas son efficacité
extraordinaire, et l’établissement d’une chronologie astronomique sur une partie substantielle de l’histoire de la Terre est un travail actuellement en cours.
Mais la nature chaotique de la mécanique céleste mentionnée plus haut impose des limites au calcul de certains paramètres astronomiques. À l’inverse,
on peut donc espérer obtenir des contraintes géologiques sur l’évolution des
paramètres du système solaire (Pälike et al., 2004 [25]).
7.3.3 Le problème des cycles de 100 000 ans
Ce qui est vrai pour les cycles de 23 000 et 41 000 ans ne l’est plus pour les
grands cycles climatiques qui surviennent plus ou moins tous les 100 000 ans.
Tout d’abord, ceux-ci sont fortement asymétriques et marqués par une phase
de déglaciation nettement plus courte que le cycle de 100 000 ans lui-même, et
il fut noté déjà dans les années 1970 qu’une telle structure entrait mal dans le
cadre de la théorie astronomique (Broecker et al., 1970 [7]). Ces déglaciations
sont dès lors nommées « terminaisons ». Il ne s’agit pas uniquement d’une
impression visuelle et il est possible de définir celles-ci de façon plus mathématique, en observant qu’elles correspondent toutes systématiquement à une
diminution accélérée du volume des calottes de glace, comme cela est illustré
sur la Figure 7.5 ci-dessous. À ce titre, les terminaisons sortent donc d’emblée
du cadre de la théorie énoncée par Milankovitch.
Par ailleurs, on n’observe plus vraiment de lien (cohérence ou modulation d’amplitude) entre les variations d’excentricité et les grands cycles climatiques. La notion même de cycle à 100 000 ans pose problème car, au
cours du Quaternaire, ceux-ci n’existent que depuis environ un million d’années et nous disposons donc seulement d’une dizaine de tels cycles. Dès lors,
les méthodes statistiques peinent à attribuer une périodicité bien définie à
ceux-ci. De plus, il semble bien que la durée de 100 000 ans ne soit qu’une
moyenne entre des cycles ayant chacun des durées notablement différentes
(voir Paillard, 2001 [22], table 1). Certains auteurs suggèrent même que ces
prétendus « cycles à 100 000 ans » correspondent plutôt à une double ou triple
période de l’obliquité (soit 2 × 41 = 82 ka, ou 3 × 41 = 123 ka) (Huybers et al.,
2005 [12]).
Plus simplement, comme cela a été noté plus haut, les variations d’excentricité n’ont qu’un rôle négligeable sur l’énergie reçue par la Terre. Il faut
donc, de toute façon, imaginer des processus plus ou moins complexes pour
obtenir une réponse climatique dans cette bande de fréquence où le forçage
est presque inexistant. La façon la plus simple de procéder consiste à supposer