“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 326 — #349
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Paléoclimatologie
1,10 W/m
2 . À cet effet d’obliquité s’est ajouté celui de la précession des équinoxes. Au début de l’Holocène, le solstice d’été était situé au périhélie de
l’écliptique. Il est maintenant à l’aphélie. Ainsi, le rayonnement solaire reçu
au sommet de l’atmosphère (insolation) au mois de juin était 48 W/m
2 plus
élevé qu’aujourd’hui au début de l’Holocène à 60
◦ N (Fig. 9.1), et seulement
5 W/m
2 plus élevé il y a environ 3 000 ans. L’amplitude du cycle saisonnier de
l’insolation était aussi plus grande au début de l’Holocène dans l’hémisphère
nord, mais réduite dans l’hémisphère sud. Cette variation de l’amplitude n’est
pas symétrique de part et d’autre de l’équateur, les variations étant plus importantes dans l’hémisphère nord et dans les régions tropicales (Fig. 9.1). La
précession modifie aussi la longueur des saisons. Selon les lois de Kepler, l’été
boréal, caractérisé par le temps mis entre l’équinoxe de printemps et l’équinoxe d’automne, durait 172 jours il y a 9 500 ans et 176 jours il y a 6 000 ans,
contre 180 jours pour l’actuel. Dans l’hémisphère nord, l’insolation estivale
était donc plus intense sur une période plus courte.
Les gaz à effet de serre, le volcanisme, la constante solaire sont les autres
facteurs ayant modelé le climat de l’Holocène via leur impact sur le bilan radiatif (Fig. 9.2). Ces facteurs sont d’ailleurs dominants pour les 2 000 dernières
années, depuis que l’insolation a atteint à peu près les valeurs actuelles. En effet, l’effet combiné de ces gaz à effet de serre se traduit par une diminution du
bilan radiatif de la planète de l’ordre de 0,5 W/m
2 entre le début de l’Holocène
et le début de l’ère industrielle. Cette faible perturbation radiative provient
d’une augmentation de 7 ppm de la teneur atmosphérique en gaz carbonique
au début de l’Holocène, suivie d’une diminution de 20 ppm jusqu’au début de
l’ère industrielle. Les teneurs en méthane sont passées de 730 ppb au début
de l’Holocène pour atteindre 580 ppb vers l’Holocène moyen (il y a 6 000 ans)
et revenir graduellement aux valeurs du début de l’Holocène à l’époque préindustrielle. Les teneurs en N 2 O atmosphérique suivent les variations du CO 2
et ont varié entre 2 et 10 ppb. Pour la période récente, l’évolution des gaz
à effet de serre est dominée par les émissions anthropiques. Les effets combinés de l’activité humaine correspondent à une augmentation de 1,6 W/m
2 du
bilan radiatif. Cette estimation tient compte de l’effet dominant de l’augmentation des gaz à effet de serre et de la contribution négative des aérosols pour
le xx
e siècle (Solomon et al., 2007 [37]).
Les estimations du forçage lié aux modifications de la constante solaire
et au volcanisme sont plus controversées, car plus difficiles à mesurer directement. Les estimations issues des données satellitaires suggèrent que les variations entre les périodes d’activité et d’inactivité solaires sont associées à
des fluctuations de l’ordre de 0,08 % de l’irradiance solaire (1 965 W/m
2 ) sur
les derniers vingt ans. Pour les périodes plus anciennes, les isotopes cosmogéniques, le nombre de taches solaires ou l’observation des aurores boréales sont
autant d’indicateurs de l’activité solaire (voir chapitre 1, tome 1). L’amplitude
des variations solaires au cours du dernier millénaire a récemment été revue à
la baisse et les meilleures estimations actuelles indiquent une augmentation de
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1,10 W/m
2 . À cet effet d’obliquité s’est ajouté celui de la précession des équinoxes. Au début de l’Holocène, le solstice d’été était situé au périhélie de
l’écliptique. Il est maintenant à l’aphélie. Ainsi, le rayonnement solaire reçu
au sommet de l’atmosphère (insolation) au mois de juin était 48 W/m
2 plus
élevé qu’aujourd’hui au début de l’Holocène à 60
◦ N (Fig. 9.1), et seulement
5 W/m
2 plus élevé il y a environ 3 000 ans. L’amplitude du cycle saisonnier de
l’insolation était aussi plus grande au début de l’Holocène dans l’hémisphère
nord, mais réduite dans l’hémisphère sud. Cette variation de l’amplitude n’est
pas symétrique de part et d’autre de l’équateur, les variations étant plus importantes dans l’hémisphère nord et dans les régions tropicales (Fig. 9.1). La
précession modifie aussi la longueur des saisons. Selon les lois de Kepler, l’été
boréal, caractérisé par le temps mis entre l’équinoxe de printemps et l’équinoxe d’automne, durait 172 jours il y a 9 500 ans et 176 jours il y a 6 000 ans,
contre 180 jours pour l’actuel. Dans l’hémisphère nord, l’insolation estivale
était donc plus intense sur une période plus courte.
Les gaz à effet de serre, le volcanisme, la constante solaire sont les autres
facteurs ayant modelé le climat de l’Holocène via leur impact sur le bilan radiatif (Fig. 9.2). Ces facteurs sont d’ailleurs dominants pour les 2 000 dernières
années, depuis que l’insolation a atteint à peu près les valeurs actuelles. En effet, l’effet combiné de ces gaz à effet de serre se traduit par une diminution du
bilan radiatif de la planète de l’ordre de 0,5 W/m
2 entre le début de l’Holocène
et le début de l’ère industrielle. Cette faible perturbation radiative provient
d’une augmentation de 7 ppm de la teneur atmosphérique en gaz carbonique
au début de l’Holocène, suivie d’une diminution de 20 ppm jusqu’au début de
l’ère industrielle. Les teneurs en méthane sont passées de 730 ppb au début
de l’Holocène pour atteindre 580 ppb vers l’Holocène moyen (il y a 6 000 ans)
et revenir graduellement aux valeurs du début de l’Holocène à l’époque préindustrielle. Les teneurs en N 2 O atmosphérique suivent les variations du CO 2
et ont varié entre 2 et 10 ppb. Pour la période récente, l’évolution des gaz
à effet de serre est dominée par les émissions anthropiques. Les effets combinés de l’activité humaine correspondent à une augmentation de 1,6 W/m
2 du
bilan radiatif. Cette estimation tient compte de l’effet dominant de l’augmentation des gaz à effet de serre et de la contribution négative des aérosols pour
le xx
e siècle (Solomon et al., 2007 [37]).
Les estimations du forçage lié aux modifications de la constante solaire
et au volcanisme sont plus controversées, car plus difficiles à mesurer directement. Les estimations issues des données satellitaires suggèrent que les variations entre les périodes d’activité et d’inactivité solaires sont associées à
des fluctuations de l’ordre de 0,08 % de l’irradiance solaire (1 965 W/m
2 ) sur
les derniers vingt ans. Pour les périodes plus anciennes, les isotopes cosmogéniques, le nombre de taches solaires ou l’observation des aurores boréales sont
autant d’indicateurs de l’activité solaire (voir chapitre 1, tome 1). L’amplitude
des variations solaires au cours du dernier millénaire a récemment été revue à
la baisse et les meilleures estimations actuelles indiquent une augmentation de