Le CO2, principal moteur de la fin de l’âge de glace

L'augmentation du CO₂ dans l'atmosphère a joué un rôle majeur dans la fin de l'âge de glace, il y a plus de 10.000 ans, affirment des chercheurs, levant une interrogation ancienne sur cette période charnière.

Il y a entre 20.000 ans et 10.000 ans environ, la Terre sortait d’un âge glaciaire pour entrer dans une période plus chaude (époque interglaciaire qui se poursuit aujourd’hui). Qu’est-ce qui a entraîné ce réchauffement ? Si les données paléoclimatiques recueillies sur 800.000 ans montrent que la hausse des températures coïncide généralement avec une hausse de la concentration de CO₂ dans l’atmosphère, il n’est pas pour autant toujours évident de faire le lien de cause à effet.

Dans le cas de la fin du dernier âge glaciaire, les données des carottes de glace forées en Antarctique semaient le trouble : la hausse des températures y précède en effet la hausse du CO₂. Alors quel fut le rôle de ce gaz à effet serre dans les changements climatiques il y a plus de 10.000 ans ? Le dioxyde de carbone a bien eu un rôle moteur, concluent Jeremy Shakun (Harvard University, Etats-Unis) et ses collègues, à l'issue d'une nouvelle analyse.

Ces chercheurs ont combiné les données de dizaines de carottes de forage réalisées partout sur la planète, afin de ne pas faire reposer l’analyse uniquement sur l’évolution du mercure en Antarctique. Il s’agit de forage de glace au Groenland, de sédiments prélevé au fond des océans ou au fond des lacs… 80 carottes au total qui permettent de conclure que l’augmentation de la concentration de CO₂ dans l’atmosphère a été le moteur principal du réchauffement, même si ce ne fut pas le facteur déclenchant.

Voilà le scénario décrit par Shakun et ses collègues dans leur article publié aujourd’hui dans la revue Nature:
Il y a 20.000 ans, un changement cyclique dans l’axe de rotation de la Terre provoque une augmentation de l’ensoleillement sur l’hémisphère nord et fait fondre les calottes de glace qui recouvraient alors une grande partie de ce qui est aujourd'hui le Canada et l’Europe du nord. Cette eau douce déversée dans l’océan Atlantique freine la circulation océanique qui réchauffe le nord et refroidit le sud (circulation océanique méridienne de retournement Atlantique, ou AMOC). Conséquence : la chaleur s’accumule au sud, les températures montent en Antarctique et l’océan austral commence à relâcher le CO₂ stocké en profondeur. Ce dégazage a entraîné un réchauffement planétaire global, expliquent les chercheurs.

«Le CO₂ a été un élément majeur de la sortie de l’âge glaciaire et cela a pris environ 10.000 ans» commente Jeremy Shakun. «Maintenant les niveaux de CO₂ augmentent de nouveau mais cette fois une hausse équivalente s’est produite en seulement 200 ans, et il est clair que la planète commence à réagir» poursuit le chercheur.

Depuis la fin du dernier âge de glace jusqu’à aujourd’hui, le niveau des océans s’est élevé en moyenne de 120 mètres. Cette montée s’est faite par à-coups -en fonction de la débâcle des calottes glaciaires- la plus forte élévation s’étant produite il y a 14.650 ans, expliquent Pierre Deschamps, du Cerege (1), et ses collègues, dans la revue Nature du 29 mars.
Grâce à l’analyse de coraux fossiles carottés en Polynésie, autour de Tahiti, ces chercheurs ont pu reconstituer avec précision cet épisode. La hausse du niveau marin est de 14 m en moyenne sur la planète, en moins de 350 ans (soit 4 cm par an, contre 0,3 cm par an à l’heure actuelle).

La fonte de la calotte Antarctique aurait contribué à 50% de cette montée des eaux, alors que jusqu’à présent c’est surotut la fonte de la calotte de l’hémisphère nord qui était incriminée.
Le réchauffement climatique actuel entraîne une augmentation du niveau des mers. D’après les simulations les plus récentes, le niveau des océans devrait gagner 60 cm à 180 cm d’ici 2100.
Cerege: centre européen de recherche et d'enseignement en géosciences de l'environnement (IRD/Aix Marseille Université/ CNRS/ Collège de France)