“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 30 — #53
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Paléoclimatologie
1.3.1.3 À plus courte échelle de temps, des variations rapides
du CO 2 atmosphérique
Des variations de la concentration de CO 2 dans l’atmosphère sont aussi
enregistrées à plus courte échelle de temps, en particulier en phase avec
les épisodes climatiques abrupts enregistrés en période glaciaire (événements
d’Heinrich, événements de Dansgaard-Oeschger, D-O) et pendant la déglaciation (événement du Dryas récent et événement de 8,2 ka). L’amplitude de
ces variations est toujours inférieure à 25 ppmv et est considérée comme plus
faible, relativement aux niveaux moyens dans l’atmosphère, que les variations
du méthane et de l’hémioxyde d’azote sur les mêmes échelles de temps.
Pour les événements de D-O, les variations du CO 2 sont plutôt en phase
avec la température antarctique, montrant encore une fois l’importance de
l’océan Austral dans le contrôle du CO 2 atmosphérique.
Ces événements couplant CO 2 et climat sur des échelles de temps millénaires constituent des observations cruciales pour évaluer les modèles couplant
système climatique et cycle du carbone. Plusieurs modèles, de complexité limitée, ont été utilisés pour simuler ces événements de façon théorique. Les
résultats obtenus sont contradictoires : certains modèles attribuent une part
importante des variations du CO 2 atmosphérique aux modifications de la biosphère terrestre ; d’autres, au contraire, montrent une réponse importante du
couple physique-biologie dans l’océan Austral, ce qui permettrait d’expliquer
des variations de l’ordre de 20 ppmv en phase avec les températures antarctiques.
1.3.2 Cycle du méthane
Le méthane est connu comme « le gaz des marais ». Et pour cause : en
conditions interglaciaires, près des trois quarts des émissions naturelles de ce
gaz proviennent de la décomposition de la matière organique en condition
anaérobie (absence d’oxygène), dans les zones marécageuses. Au contraire du
CO 2 , le méthane provient donc essentiellement du domaine continental. On
estime à environ 150 Mt par an les flux intégrés de méthane depuis ces écosystèmes, distribués pour trois quarts en domaine tropical, et pour un quart
en domaine boréal. S’ajoutent d’autres sources naturelles plus minoritaires,
impliquant soit une décomposition organique en anaérobiose (digestion des
ruminants et des termites), soit une décomposition thermique (feux de biomasse), soit des émanations directes de réservoirs naturels de gaz, comme les
volcans de boue, les réservoirs d’hydrates de méthane ou encore les réservoirs
d’hydrocarbures au sens large. L’océan mondial constituerait une source minoritaire de méthane ; il s’agit surtout d’émissions en domaine côtier, l’océan
ouvert n’étant que très légèrement sursaturé en méthane par rapport à l’atmosphère. Une source plus controversée a été récemment mise à jour : l’émission
directe de méthane par les plantes en conditions aérobies, sous l’influence
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Paléoclimatologie
1.3.1.3 À plus courte échelle de temps, des variations rapides
du CO 2 atmosphérique
Des variations de la concentration de CO 2 dans l’atmosphère sont aussi
enregistrées à plus courte échelle de temps, en particulier en phase avec
les épisodes climatiques abrupts enregistrés en période glaciaire (événements
d’Heinrich, événements de Dansgaard-Oeschger, D-O) et pendant la déglaciation (événement du Dryas récent et événement de 8,2 ka). L’amplitude de
ces variations est toujours inférieure à 25 ppmv et est considérée comme plus
faible, relativement aux niveaux moyens dans l’atmosphère, que les variations
du méthane et de l’hémioxyde d’azote sur les mêmes échelles de temps.
Pour les événements de D-O, les variations du CO 2 sont plutôt en phase
avec la température antarctique, montrant encore une fois l’importance de
l’océan Austral dans le contrôle du CO 2 atmosphérique.
Ces événements couplant CO 2 et climat sur des échelles de temps millénaires constituent des observations cruciales pour évaluer les modèles couplant
système climatique et cycle du carbone. Plusieurs modèles, de complexité limitée, ont été utilisés pour simuler ces événements de façon théorique. Les
résultats obtenus sont contradictoires : certains modèles attribuent une part
importante des variations du CO 2 atmosphérique aux modifications de la biosphère terrestre ; d’autres, au contraire, montrent une réponse importante du
couple physique-biologie dans l’océan Austral, ce qui permettrait d’expliquer
des variations de l’ordre de 20 ppmv en phase avec les températures antarctiques.
1.3.2 Cycle du méthane
Le méthane est connu comme « le gaz des marais ». Et pour cause : en
conditions interglaciaires, près des trois quarts des émissions naturelles de ce
gaz proviennent de la décomposition de la matière organique en condition
anaérobie (absence d’oxygène), dans les zones marécageuses. Au contraire du
CO 2 , le méthane provient donc essentiellement du domaine continental. On
estime à environ 150 Mt par an les flux intégrés de méthane depuis ces écosystèmes, distribués pour trois quarts en domaine tropical, et pour un quart
en domaine boréal. S’ajoutent d’autres sources naturelles plus minoritaires,
impliquant soit une décomposition organique en anaérobiose (digestion des
ruminants et des termites), soit une décomposition thermique (feux de biomasse), soit des émanations directes de réservoirs naturels de gaz, comme les
volcans de boue, les réservoirs d’hydrates de méthane ou encore les réservoirs
d’hydrocarbures au sens large. L’océan mondial constituerait une source minoritaire de méthane ; il s’agit surtout d’émissions en domaine côtier, l’océan
ouvert n’étant que très légèrement sursaturé en méthane par rapport à l’atmosphère. Une source plus controversée a été récemment mise à jour : l’émission
directe de méthane par les plantes en conditions aérobies, sous l’influence