“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 33 — #56
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1. Biogéochimie du système climatique...
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sa signature propre lorsqu’il est produit par décomposition de la matière organique. D’un mécanisme explicatif pour l’évolution du méthane, ce scénario
devenait même un moyen d’expliquer les changements climatiques correspondants. En effet, le dégazage catastrophique de réservoirs d’hydrates dans les
fonds océaniques pouvait conduire à une brutale augmentation de l’effet de
serre, déclenchant ensuite la succession de rétroactions physiques et biogéochimiques conduisant à un réchauffement climatique. Le lissage de la composition atmosphérique lors du piégeage des gaz dans la glace aurait par ailleurs
masqué de tels événements catastrophiques dans les carottes de glace.
Désormais, on dispose de plusieurs arguments en défaveur de ce scénario
catastrophique. D’abord, la signature isotopique du méthane dans la glace
qui, comme indiqué auparavant, ne peut pas être réconciliée avec un dégazage
de clathrates. Ensuite, la chronologie des événements : pour chaque augmentation rapide du méthane étudiée dans les carottes de glace du Groenland
(qu’elle soit associée aux événements D-O ou à la déglaciation), on observe
une concomitance ou une légère avance du réchauffement correspondant à la
surface du Groenland. Ceci s’oppose clairement à un scénario dans lequel les
hydrates agissent comme déclencheurs d’un réchauffement. Enfin, bien souvent, on observe une augmentation parallèle du protoxyde d’azote. Or ce gaz
est inexistant dans les hydrates de gaz. Cette observation confirme le fait que
des modifications de la biosphère terrestre peuvent prendre place suffisamment
vite et amplement pour rendre compte des variations du méthane.
1.3.3 Cycle de l’azote
Le protoxyde d’azote (N 2 O) est un gaz à effet de serre important. Sa
concentration a augmenté de près 20 % depuis les débuts de la période industrielle, passant de 270 ppbv en 1800 à près de 320 ppbv aujourd’hui. Il serait
responsable d’une augmentation du forçage radiatif de la Terre sur cette période de près de 0,16 W/m
2 , ce qui représenterait, par ordre d’importance,
le troisième facteur responsable de l’augmentation du forçage radiatif et du
changement climatique actuel après le CO 2 et le CH 4 (IPCC, 2007). Les mesures des isotopes du protoxyde d’azote (
15 N et
18 O) réalisées dans l’air de la
glace confirment l’origine anthropique de cette augmentation (Bernard et al.,
2006) ; ces mesures sont compatibles en particulier avec une augmentation
liée à l’intensification de l’agriculture et l’utilisation d’engrais. Mais N 2 O a
également varié dans le passé pour des causes purement naturelles.
1.3.3.1 Au cours du Quaternaire, N 2 O varie en phase avec CH 4
et CO 2
Peu de données permettent d’expliquer les variations glaciaireinterglaciaires et millénaires du N 2 O. Le cycle naturel du N 2 O sur ces échelles
de temps est régi par deux sources d’à peu près égale importance aujourd’hui,
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1. Biogéochimie du système climatique...
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sa signature propre lorsqu’il est produit par décomposition de la matière organique. D’un mécanisme explicatif pour l’évolution du méthane, ce scénario
devenait même un moyen d’expliquer les changements climatiques correspondants. En effet, le dégazage catastrophique de réservoirs d’hydrates dans les
fonds océaniques pouvait conduire à une brutale augmentation de l’effet de
serre, déclenchant ensuite la succession de rétroactions physiques et biogéochimiques conduisant à un réchauffement climatique. Le lissage de la composition atmosphérique lors du piégeage des gaz dans la glace aurait par ailleurs
masqué de tels événements catastrophiques dans les carottes de glace.
Désormais, on dispose de plusieurs arguments en défaveur de ce scénario
catastrophique. D’abord, la signature isotopique du méthane dans la glace
qui, comme indiqué auparavant, ne peut pas être réconciliée avec un dégazage
de clathrates. Ensuite, la chronologie des événements : pour chaque augmentation rapide du méthane étudiée dans les carottes de glace du Groenland
(qu’elle soit associée aux événements D-O ou à la déglaciation), on observe
une concomitance ou une légère avance du réchauffement correspondant à la
surface du Groenland. Ceci s’oppose clairement à un scénario dans lequel les
hydrates agissent comme déclencheurs d’un réchauffement. Enfin, bien souvent, on observe une augmentation parallèle du protoxyde d’azote. Or ce gaz
est inexistant dans les hydrates de gaz. Cette observation confirme le fait que
des modifications de la biosphère terrestre peuvent prendre place suffisamment
vite et amplement pour rendre compte des variations du méthane.
1.3.3 Cycle de l’azote
Le protoxyde d’azote (N 2 O) est un gaz à effet de serre important. Sa
concentration a augmenté de près 20 % depuis les débuts de la période industrielle, passant de 270 ppbv en 1800 à près de 320 ppbv aujourd’hui. Il serait
responsable d’une augmentation du forçage radiatif de la Terre sur cette période de près de 0,16 W/m
2 , ce qui représenterait, par ordre d’importance,
le troisième facteur responsable de l’augmentation du forçage radiatif et du
changement climatique actuel après le CO 2 et le CH 4 (IPCC, 2007). Les mesures des isotopes du protoxyde d’azote (
15 N et
18 O) réalisées dans l’air de la
glace confirment l’origine anthropique de cette augmentation (Bernard et al.,
2006) ; ces mesures sont compatibles en particulier avec une augmentation
liée à l’intensification de l’agriculture et l’utilisation d’engrais. Mais N 2 O a
également varié dans le passé pour des causes purement naturelles.
1.3.3.1 Au cours du Quaternaire, N 2 O varie en phase avec CH 4
et CO 2
Peu de données permettent d’expliquer les variations glaciaireinterglaciaires et millénaires du N 2 O. Le cycle naturel du N 2 O sur ces échelles
de temps est régi par deux sources d’à peu près égale importance aujourd’hui,