Le climat sur Terre n’est pas immuable. Depuis plus de 2,5 millions d’années, le climat mondial oscille entre des périodes glaciaires étrangement prolongées et de brèves périodes interglaciaires. Nous sommes actuellement dans une période interglaciaire, d’ailleurs. Même à l’échelle de la minuscule existence de l’humanité moderne, le climat a connu de violentes fluctuations. Le dernier spasme climatique a été le « petit âge glaciaire » de la période médiévale, et les gens sont morts en masse de froid et de famine. Mais ce n’était pas un âge glaciaire ; c’était une anomalie climatique probablement causée par le volcanisme.
Au plus fort du véritable âge glaciaire – appelé le Dernier Maximum Glaciaire, il y a environ 20 000 ans – des nappes glaciaires recouvraient une grande partie de l’hémisphère nord. Nous savons également que le début du retrait des glaciers différait d’un endroit à l’autre ; il semble que la glace de Sibérie ait commencé à se retirer il y a environ 17 500 ans, mais le froid extrême a persisté pendant des milliers d’années de plus en Europe occidentale.
Mais en prenant le dernier maximum glaciaire comme point fixe, à quel point était-il froid ? Une équipe dirigée par l’Université de l’Arizona a trouvé la réponse à cette question qui déconcerte la science depuis longtemps. Ainsi, il y a environ 20 000 ans, lorsque le dernier maximum glaciaire était à son apogée et que la mégafaune à la fourrure épaisse parcourait les terres enneigées, la température mondiale moyenne était inférieure de 6 degrés Celsius à celle d’aujourd’hui, estime l’équipe dirigée par le professeur associé Jessica E. Tierney de l’Université d’Arizona, à Tucson, dans un rapport publié mercredi dans Nature.
Notez que c’est la moyenne mondiale – certains endroits étaient beaucoup plus froids et d’autres agréables et doux pendant le dernier maximum glaciaire. Contrairement aux énigmatiques Terres Boule de Neige en série (ou Terres Boule de Slush, comme certains insistent) d’il y a des centaines de millions d’années, ce n’est pas que la planète entière était enveloppée de glace pendant les récentes périodes glaciaires. Si cela avait été le cas, nous aurions disparu. Au cours de la dernière, environ la moitié de l’Amérique du Nord, de l’Europe et de l’Amérique du Sud était recouverte de glace, ainsi que certaines parties de l’Asie.
« En Amérique du Nord et en Europe, les parties les plus septentrionales étaient recouvertes de glace et étaient extrêmement froides », a déclaré Tierney – mais dans l’Arctique, le refroidissement était beaucoup plus intense : environ 14 degrés Celsius (25 degrés Fahrenheit) plus froid que maintenant. À propos de « maintenant », le rythme du réchauffement dans l’Arctique est au moins deux fois plus rapide que dans le reste du monde. Les températures dans le nord de la Sibérie ont dépassé celles de Tel Aviv certains jours cet été.
L’essentiel : la température moyenne du globe il y a 20 000 ans était de 8 degrés Celsius (46 degrés Fahrenheit), en gros, contre 14 degrés Celsius aujourd’hui, estime l’équipe.
Si vous haussez les épaules devant une différence de six degrés, notez que le réchauffement climatique depuis le début de la période industrielle est d’environ 1 degré Celsius en moyenne. Et regardez ce qui se passe : la météo dans le monde entier est devenue folle, les tempêtes sont plus violentes et imprévisibles, et dans plusieurs régions – dont certaines parties du Moyen-Orient – l’indice de chaleur (chaleur et humidité combinées) devient déjà insurmontable. Oui, c’est dans de petites zones et pas pour longtemps, mais la zone va s’élargir et les durées s’allonger – et les climatiseurs ne font pas partie de la condition humaine.
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La Terre en boule de poussière
À l’époque glaciaire, la planète n’était pas seulement plus froide de manière significative. L’atmosphère était 20 à 25 fois plus poussiéreuse qu’aujourd’hui. La poussière dans l’air, soit dit en passant, affectait également les températures mondiales et devait être prise en compte dans le calcul – en fin de compte, pour estimer le rôle que les gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone et le méthane avaient à faire avec les changements climatiques.
Un article révolutionnaire publié dans Geoscience en 2016 a abordé la modulation et le rythme des périodes glaciaires et interglaciaires à la fin du Pléistocène, car la théorie standard sur les cycles à long terme de la Terre, comme la théorie de la récession de Milankovitch (changements périodiques de l’angle de la Terre par rapport au Soleil), ne peut pas expliquer pourquoi les périodes glaciaires ont duré si longtemps.
Les périodes glaciaires se sont prolongées en raison d’un système de rétroaction impliquant le dioxyde de carbone, la poussière et l’albédo – la réflexion du rayonnement solaire sur la surface de la planète. Pendant les périodes glaciaires, les calottes glaciaires du Nord ont puissamment réfléchi les rayons du Soleil, faisant baisser les températures mondiales et aussi les concentrations de CO2 atmosphérique.
Pendant le dernier maximum glaciaire, le CO2 atmosphérique était d’environ 180 parties par million (ppm). Au cours des millénaires, sa concentration dans l’air et les océans rebondissait à nouveau, pour atteindre finalement un seuil critique d’environ 200 ppm, qui piégeait le rayonnement solaire.
Pendant ce temps, le niveau des mers était bas parce que la glace enfermait l’eau ; cela et le découragement de la vie végétale entraînaient l’érosion des terres.
Et ainsi, la poussière remplissait le ciel, ce qui pouvait théoriquement bloquer la lumière du soleil comme le font les cendres volcaniques – mais elle se posait aussi sur les grandes couches de glace. Un glacier sale absorbe plus de rayonnement et en réfléchit moins. En fin de compte, ces phénomènes combinés aux cycles de la Terre conduiraient à une fonte massive de la glace et vous voilà dans un autre interglaciaire.
Quand le dioxyde de carbone double
Les niveaux de CO2 atmosphérique pendant la dernière période glaciaire étaient d’environ 180 ppm, ce qui est très faible. Avant la révolution industrielle, le CO2 était à 280 ppm.
Où en sommes-nous maintenant ? Notre CO2 est en territoire inconnu à plus de 415 ppm et notre air est sale. Les derniers vestiges de la grande période glaciaire fondent rapidement – la calotte glaciaire du Groenland a été déclarée perdue à jamais – et nous absorbons le rayonnement solaire comme jamais auparavant.
Tierney et l’équipe notent qu’il n’y avait pas de thermomètres à l’époque glaciaire, ils ont donc développé des modèles pour traduire les données recueillies à partir des fossiles de plancton océanique en températures de surface de la mer. Ils ont ensuite combiné les données fossiles avec les simulations du modèle climatique du dernier maximum glaciaire en utilisant l’assimilation de données, comme cela se fait dans les prévisions météorologiques. Nous savons tous que les prévisions météorologiques sont une affaire douteuse, mais c’est à l’échelle des heures et des jours. Ceci est beaucoup plus large dans la portée.
Donc : Tierney et son équipe prévoient que pour chaque doublement du carbone atmosphérique, la température moyenne de la planète augmentera de 3,4 degrés Celsius (6,1 degrés Fahrenheit) – soit environ le milieu de la fourchette prévue par la dernière génération de modèles climatiques (1,8 à 5,6 degrés Celsius). Où cela va-t-il frapper le plus fort ? L’Arctique.
« Les modèles climatiques prévoient que les hautes latitudes vont se réchauffer plus rapidement que les basses latitudes », explique Tierney : les projections climatiques futures envisagent un Arctique très chaud, à l’inverse de ce qui s’y passe lors des périodes glaciaires.
Quelle est notre probabilité de stopper ce réchauffement climatique dans son élan avant qu’encore plus de régions du monde ne deviennent intolérablement chaudes, même pour de courtes périodes ? « L’accord de Paris voulait que le réchauffement climatique ne dépasse pas 1,5 degré Celsius par rapport aux niveaux préindustriels, mais avec les niveaux de dioxyde de carbone qui augmentent comme ils le font, il serait extrêmement difficile d’éviter un réchauffement de plus de 2 degrés Celsius », avertit M. Tierney. Nous savons que la planète réagit violemment aux augmentations de CO2, mais nous continuons à en ajouter chaque minute de chaque jour. Le verrouillage des coronavirus était une anomalie, pas un changement de tendance.
Le prochain objectif de son équipe ? Estimer à quel point la Terre s’est réchauffée pendant les interglaciaires et comment elle a réagi au CO2 extrême. En fait, nous ne le savons pas encore.