Changements climatiques : un cycle pas toujours naturel
Le climat terrestre est en évolution depuis que le monde est monde. Au fil des millénaires, il y a eu des périodes glaciaires et des réchauffements qui dépassent même celui d’aujourd’hui.
800 000 ans de données
Pour étudier les fluctuations du climat, il est nécessaire de remonter très loin en arrière, afin d’avoir un portrait, le plus neutre possible, de l’évolution de celui-ci. Les scientifiques ont donc recours au carottage. Cette technique consiste à prélever une carotte de glace et d’en faire l’analyse pour réussir à déterminer le climat passé. Puisque dans les régions les plus froides du monde, il ne tombe pas des quantités importantes de précipitations, on n’a pas besoin de creuser trop profondément pour retrouver une couche de glace millénaire. La carotte la plus utilisée par les scientifiques a été prélevée en Antarctique près de la station russe de Vostok en 1999. Elle mesure plus de trois kilomètres. Lors de leur chute, les flocons emprisonnent entre leurs branches des molécules d’air. Une fois au sol, ils s’empilent les uns sur les autres enfermant ces molécules dans la glace formée par la compression annuelle des chutes de neige. En combinant les données recueillies dans les carottes prélevées en Antarctique et au Groenland, les scientifiques ont accès à 800 000 ans d’indices sur le climat passé. Comme l’illustre le graphique suivant, tiré de l’analyse de ces carottes, il y a un lien direct depuis fort longtemps entre la concentration de CO2 dans l’atmosphère et la température moyenne globale.
Le cycle du Soleil
La majeure partie des changements climatiques enregistrés pendant le quaternaire (début il y a 2,5 M d’années et toujours en cours) a été le résultat des variations d’ensoleillement associées aux changements de l’orbite terrestre dans sa course autour du Soleil. Celle-ci passe d’un stade circulaire à un stade elliptique régulièrement sur des périodes allant de quelques milliers d’années à des millions d’années. La distance Terre-Soleil varie alors entre 129 M de kilomètres et 187 M de kilomètres. Cette différence de près de 60 M de kilomètres a eu, au fil des millénaires, un impact sur le climat terrestre. Milutin Milankovitch, mathématicien, climatologue et géophysicien serbe du XXIe siècle, avait conclu lors de ses recherches que les variations de l’orbite terrestre sont responsables des variations du climat sur des dizaines de milliers ou des centaines de milliers d’années, car cela produit une variation dans l’intensité de l’énergie solaire qui nous atteint. Les modèles ont démontré que ces variations d’ensoleillement entraînent une variation du climat global de 0,5 à 1 °C.
Or, on constate qu’au fil des millénaires, les variations ont parfois été plus importantes. Ce qui laisse supposer qu’il y a d’autres facteurs dont il faut tenir compte pour expliquer les changements climatiques passés et futurs. Il faut aussi tenir compte du cycle de l’activité solaire proprement dit. Celui-ci est, en moyenne de 11 ans, mais peut parfois être plus court ou plus long. Entre 1450 et 1800, la Terre a connu une période où le climat global était plus froid que la moyenne, qu’on a appelée « le Petit Âge glaciaire ». Celle-ci correspond à une période de faible activité solaire appelée « minimum de Maunder ». En 2019, le Soleil est resté 223 jours consécutifs inactif contre moins de 2 jours consécutifs, en moyenne, entre 2011 et 2015. Pourtant 2019 arrive au second rang des années les plus chaudes depuis que l’on compile des données quotidiennes.
La teneur en carbone
Par le passé, lorsque le climat se réchauffait, le cycle du carbone et la solubilité du CO2 dans les océans se modifiaient. Les océans, reconnus comme puits de carbone, devenaient alors des émetteurs, ce qui augmentait encore plus la température. On assistait alors à un effet boule de neige. De nos jours, c’est le contraire. C’est l’augmentation de la concentration de CO2 dans l’atmosphère qui amorce le processus en intensifiant l’effet de serre. Résultat : la température moyenne mondiale augmente. On n’est plus dans un phénomène naturel. La quantité de CO2 dans l’atmosphère a déjà laissé sa marque dans le passé. De 1900 à 1940 et de 1975 à aujourd’hui, la concentration en CO2 et l’activité solaire ont toutes deux augmenté, faisant monter la température globale. Mais de 1940 à 1975, l’activité solaire était à la baisse. Malgré cette diminution, la température globale est restée stable. Ceci suggère que la concentration de CO2 est un facteur important et qu’elle a un impact non négligeable sur le climat mondial.
L’impact du CO2 sur le climat connu depuis longtemps
En 1906, le chimiste suédois Svante Arrhenius est le premier à lier les émissions de carbone avec un futur réchauffement climatique. Quelques années plus tôt, après des calculs fastidieux, il avait déclaré que si on coupait de moitié le CO2 dans l’atmosphère, l’Europe se refroidirait de 5 °C. Il partagea sa réflexion avec son collègue Högborm, qui se mit à calculer la quantité de CO2 émise lorsqu’on brûle du charbon. Celui-ci arriva à la conclusion que si on doublait la quantité de CO2 dans l’atmosphère, la température globale pourrait grimper de 5 à 6 °C.
Tout va plus vite
La courbe d’évolution des températures globales depuis 12 000 ans illustre bien une portion des changements climatiques qui ont été observés sur Terre. Il y a eu une forte hausse de la température entre 10 000 av. J.-C. et 7 800 av. J.-C. Lors de cette période, la Terre a gagné près d’un degré et demi. Puis, une chute de la température moyenne est survenue. Par la suite, entre 6 400 av. J.-C. et environ 2 000 av. J.-C., une nouvelle hausse de 1,5 °C est enregistrée. Chaque fois, il a fallu des milliers d’années pour que la température moyenne globale grimpe de plus d’un degré. Même la chute enregistrée menant au Petit Âge glaciaire s’est échelonnée sur près de 600 ans et n’était que de l’ordre de 0,7 °C. Depuis 1850 jusqu’à nos jours, la Terre s’est réchauffée d’un peu plus d’un degré. 1 °C en seulement 170 ans, c’est beaucoup plus rapide que ce que la Terre met normalement pour voir sa température moyenne fluctuer ainsi. C’est ce qui fait dire aux scientifiques que le réchauffement que l’on connaît en ce moment est anormal et qu’il y a des facteurs amplificateurs qui jouent un rôle important.
