“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 278 — #301
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Paléoclimatologie
d’expliquer l’ensemble des observations, en particulier l’existence des cycles à
100 000 ans, ponctués par des déglaciations (ou terminaisons) remarquables.
Il sera donc nécessaire de compléter cette théorie pour en faire une véritable
théorie climatique.
7.4 Les progrès récents
7.4.1 Le rôle essentiel du CO 2 atmosphérique
Peu de temps après la mise en évidence des périodicités astronomiques
dans le climat (Hays et al., 1976 [9]), les analyses effectuées sur les bulles
d’air des carottes de glace provenant de l’Antarctique ont permis de démontrer que la dernière période glaciaire était également caractérisée par une
concentration atmosphérique en CO 2 sensiblement plus faible. Depuis les
études réalisées sur les forages de Vostok (Petit et al., 1999 [27]) ou Dôme
C (Monnin et al., 2001 [19]), il est maintenant parfaitement bien établi que
les cycles glaciaires-interglaciaires correspondent également à des cycles dans
la composition atmosphérique en gaz à effet de serre et notamment en CO 2 ,
qui varie entre environ 280 ppm (cm
3 /m
3 d’air) en période interglaciaire et
180 ppm en période glaciaire. Ces mesures permettent de démontrer que les
deux théories traditionnelles, astronomique et géochimique, pour expliquer les
âges glaciaires, ne sont pas exclusives, mais sont l’une comme l’autre nécessaires. Ceci a été largement confirmé par de multiples expériences numériques
de simulation du climat glaciaire : pour rendre compte des observations paléoclimatiques, il est absolument nécessaire de tenir compte de la diminution
de l’ordre de 30 % de la pression partielle en CO 2 . De plus, lors des terminaisons, et lors de la dernière déglaciation en particulier, il est très clair que la
concentration en CO 2 augmente plusieurs milliers d’années avant la remontée
du niveau marin associée à la fonte des calottes, c’est-à-dire la déglaciation
proprement dite, comme cela est illustré sur la Figure 7.8. Comme cela est
souligné dans la Figure 7.5, s’il est possible d’invoquer sans trop de problème
la théorie de Milankovitch pour la plus grande partie des cycles passés, les difficultés surgissent de façon aiguë lorsque l’on regarde les déglaciations. C’est
donc à ces moments précis, lorsque la théorie astronomique à elle seule ne
tient plus, qu’il convient de se focaliser sur d’autres mécanismes.
Autrement dit, les changements glaciaires-interglaciaires ne se limitent pas
à des changements dans l’étendue des calottes de glace, qui pourraient influencer par la suite le reste du système climatique. Ils sont au contraire une
combinaison de changements pour les calottes, mais aussi pour les cycles biogéochimiques et le climat dans son ensemble. La théorie de Milankovitch ne
rend compte que d’une partie de cette réalité, l’autre partie impliquant très
vraisemblablement le cycle du carbone couplé aux variations climatiques.
Malheureusement, notre compréhension du cycle du carbone au cours du
Dernier Maximum glaciaire est très fragmentaire. En première approximation,
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Paléoclimatologie
d’expliquer l’ensemble des observations, en particulier l’existence des cycles à
100 000 ans, ponctués par des déglaciations (ou terminaisons) remarquables.
Il sera donc nécessaire de compléter cette théorie pour en faire une véritable
théorie climatique.
7.4 Les progrès récents
7.4.1 Le rôle essentiel du CO 2 atmosphérique
Peu de temps après la mise en évidence des périodicités astronomiques
dans le climat (Hays et al., 1976 [9]), les analyses effectuées sur les bulles
d’air des carottes de glace provenant de l’Antarctique ont permis de démontrer que la dernière période glaciaire était également caractérisée par une
concentration atmosphérique en CO 2 sensiblement plus faible. Depuis les
études réalisées sur les forages de Vostok (Petit et al., 1999 [27]) ou Dôme
C (Monnin et al., 2001 [19]), il est maintenant parfaitement bien établi que
les cycles glaciaires-interglaciaires correspondent également à des cycles dans
la composition atmosphérique en gaz à effet de serre et notamment en CO 2 ,
qui varie entre environ 280 ppm (cm
3 /m
3 d’air) en période interglaciaire et
180 ppm en période glaciaire. Ces mesures permettent de démontrer que les
deux théories traditionnelles, astronomique et géochimique, pour expliquer les
âges glaciaires, ne sont pas exclusives, mais sont l’une comme l’autre nécessaires. Ceci a été largement confirmé par de multiples expériences numériques
de simulation du climat glaciaire : pour rendre compte des observations paléoclimatiques, il est absolument nécessaire de tenir compte de la diminution
de l’ordre de 30 % de la pression partielle en CO 2 . De plus, lors des terminaisons, et lors de la dernière déglaciation en particulier, il est très clair que la
concentration en CO 2 augmente plusieurs milliers d’années avant la remontée
du niveau marin associée à la fonte des calottes, c’est-à-dire la déglaciation
proprement dite, comme cela est illustré sur la Figure 7.8. Comme cela est
souligné dans la Figure 7.5, s’il est possible d’invoquer sans trop de problème
la théorie de Milankovitch pour la plus grande partie des cycles passés, les difficultés surgissent de façon aiguë lorsque l’on regarde les déglaciations. C’est
donc à ces moments précis, lorsque la théorie astronomique à elle seule ne
tient plus, qu’il convient de se focaliser sur d’autres mécanismes.
Autrement dit, les changements glaciaires-interglaciaires ne se limitent pas
à des changements dans l’étendue des calottes de glace, qui pourraient influencer par la suite le reste du système climatique. Ils sont au contraire une
combinaison de changements pour les calottes, mais aussi pour les cycles biogéochimiques et le climat dans son ensemble. La théorie de Milankovitch ne
rend compte que d’une partie de cette réalité, l’autre partie impliquant très
vraisemblablement le cycle du carbone couplé aux variations climatiques.
Malheureusement, notre compréhension du cycle du carbone au cours du
Dernier Maximum glaciaire est très fragmentaire. En première approximation,