Lors de la dernière ère glaciaire, la diminution de l’énergie solaire reçue par la terre n’a pas été le seul facteur de refroidissement. Des changements dans la circulation océanique ont augmenté la quantité de carbone stockée dans les profondeurs de l’océan, conduisant la période de glaciation à son summum.

Pendant une glaciation, une grand partie des continents est englacée et la glace de mer étend son territoire bien au-delà des pôles. La dernière en date, celle de Wurm, commença il y a 120 000 ans pour s’achever il y a 10 000 ans. Un maximum glaciaire a été atteint il y a 25 000 ans, époque à laquelle la température globale était inférieure de 3 à 6 degrés à celle d’aujourd’hui. Le taux de CO2 dans l’atmosphère était aussi nettement moindre qu’actuellement et inférieur de 80 à 90 ppm par rapport à l’ère préindustrielle.

Dans une étude parue dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, Raffaele Ferrari, professeur au MIT, affirme que le dernier optimum glaciaire a été atteint à la faveur de l’expansion d’eau profonde issue de l’Antarctique .

Durant la dernière période de glaciation, la glace de mer a progressé à la surface de l’océan dans l’hémisphère sud, diminuant les échanges de CO2 avec l’atmosphère. Les océans sont capables de stocker une quantité importante de CO2 et l’extension des glaces a agi comme un couvercle empêchant toute respiration.

L’étude a permis de montrer qu’avec l’extension de la glace de mer, les eaux issues de l’Antarctique avaient occupé un plus grand volume au détriment de celles de l’hémisphère nord. Ce mouvement a conduit à un confinement des eaux riches en carbone dans les profondeurs de l’océan.

L’étude de Raffaele Ferrari montre comment deux phénomènes que l’on ne pensait pas liés – l’extension de la glace de mer et la modification des échanges océaniques – ont en fait agit de concert pour limiter la respiration de CO2 vers l’atmosphère, amenant  la période glaciaire à son paroxysme.

Cette découverte permet d’affiner le scénario des glaciations. Comme le reconnaît lui-même Raffaele Ferrari, une réduction de l’insolation dans l’hémisphère nord, due au changement de l’orbite terrestre, fut incontestablement la première phase de la période de refroidissement. Moins exposés à l’énergie solaire, les glaces ont pu s’étendre dans l’hémisphère nord. Des eaux plus froides ont ainsi plongé dans l’océan atlantique nord. « Ce sont ces eaux qui remontent aux abords de l’Antarctique », précise Raffaele Ferrari. « Ces eaux étant plus froides, la glace de mer entourant l’Antarctique a commencé à progresser. Quand la glace de mer s’est suffisamment étendue pour enfermer le carbone stocké dans l’océan, les concentrations de CO2 dans l’atmosphère ont commencé à décliner, conduisant à un  maximum glaciaire ».

L’extension de la glace de mer et la réorganisation de la circulation océanique sont des phénomènes qui peuvent tous deux conduire à une diminution des taux de CO2 atmosphériques. Comment se fait-ils qu’à chaque ère glaciaire, ils conduisent la Terre vers de niveaux de C02 similaires ? Pour Raffaele Ferrari, c’est parce que ces deux phénomènes ne sont pas indépendants mais liés.