Reconstruire l'histoire du climat de la Terre

Le climat passé de la Terre

Les études ont donc montré que les variations d'insolation étaient à l'origine des grandes variations climatiques. Ainsi, le dernier million d'années a connu la croissance puis le retrait des grandes calottes glaciaires. La carotte antarctique de Vostok met en évidence 4 grands cycles climatiques de 100 000 ans (sur 400 000 ans).

Reconstruction de l'évolution de l'écart moyen des températures de la Terre au cours des 2000 dernières années
Crédit : compilation de sources disponibles sur la Wikipedia

"Au cours des 400 000 dernières années, la température, montre une allure très similaire aux variations du volume des glaces tirées de l'étude des sédiments marins. Aux moments des périodes très froides en Antarctique (-65°C au lieu de -55°C actuellement à Vostok), il y avait plus de glace sur les continents (principalement en Europe et en Amérique du Nord) (...) Autre observation, le signal climatique de Vostok contient des périodes de 20 000 et 40 000 ans caractéristiques des variations de l'orbite terrestre." (J-R. Petit, UPR INSU-CNRS).

Evolution de l'écart moyen des températures de la Terre par rapport à aujourd'hui
Crédit : L'atmosphère - Dossier Pour la Science, juin 1996

Il est intéressant de constater que les périodes froides (dites "glaciaires") sont caractérisées par de faibles taux de concentration de CO2 dans l'atmosphère tandis que les périodes plus chaudes (dites "interglaciaires") correspondent à des taux plus élevés : le parallélisme est tout à fait remarquable.

Notons enfin que les sondages et les analyses paléoclimatiques effectuées à travers le monde ont également mis en évidence l'extrême variablité du climat qui peut entraîner des modifications brusques des températures (en quelques centaines d'années) à l'échelle hémisphérique.

Comment reconstruire l'histoire du climat de la Terre ?

Le suivi de l'évolution globale du système climatique demande des prélèvements dans l'ensemble des bassins océaniques, sur les continents et les calottes glaciaires. Ceci nécessite la présence de navires pour le carottage des fonds marins et l'organisation de campagnes en régions polaires pour les carottages glaciologiques.
Actuellement, les scientifiques sont capables de remonter dans l'histoire de la composition atmosphérique jusqu'à 740 000 ans et bientôt 1,2 million d'années avec les carottes glaciaires, c'est l'objectif de la paléoclimatologie. L'analyse de la composition isotopique de la glace et du rapport isotopique de l'oxygène et du carbone donne une idée précise des températures d'antant.

Les climats plus anciens sont reconstitués grâce à la répartition et l'analyse isotopique des faunes fossiles de foraminifères (petits organismes qui fabriquent une coquille calcaire). Ce sont donc les sédiments marins et lacustres qui sont alors étudiés.

Enfin, les calculs astronomiques des changements d'insolation sur Terre permettent de remonter jusqu'à 14 millions d'années avec une précision de 5 000 ans sur les 5 derniers millions d'années.

L'Europe est le continent où les séries météorologiques sont les plus anciennes, les plus nombreuses et où les recherches sur ce thème sont les plus avancées. En savoir plus...