Climat

Le CO2 de l’océan Austral a bien contribué à mettre fin à la période glaciaire

De nouvelles données sur le pH de l’océan montrent comment le CO2 a contribué à la fin de la dernière période glaciaire. L’étude confirme que l’océan autour de l’Antarctique a bien joué un rôle de premier plan.

La cause de l’augmentation du dioxyde de carbone atmosphérique au cours des dernières périodes glaciaires n’a pas encore reçu d’explication définitive même si l’Océan Austral est suspecté d’en être une des causes principales.

Sur le dernier million d’années, la planète a connu de longues périodes froides de 100 000 ans entrecoupées de phases plus chaudes de 10 000 à 20 000 ans. Les recherches ont permis d’identifier deux mécanismes principaux pour expliquer ces variations du climat : la position de la Terre par rapport au Soleil et la teneur de l’atmosphère en CO2. Mais d’où vient ce CO2 ?

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Concentrations de CO2 et températures de l’Antarctique des 800 000 dernières années (source : NASA)

Les résultats d’une nouvelle étude publiée dans la revue Nature indiquent que le CO2 stocké dans les profondeurs de l’océan Austral au cours de la dernière période glaciaire a bien été relâché dans l’atmosphère à la fin de la période glaciaire. Il y a environ 18 000 à 11 000 ans, le système climatique de la Terre a connu un changement radical. La concentration de CO2 dans l’atmosphère a augmenté d’environ 80 ppm, accompagnée d’une élévation du niveau de la mer de près de 120 mètres due à la fonte des inlandsis.

L’étude, dirigée par le Dr James Rae (Université de St Andrews), fournit des preuves déterminantes des processus qui contrôlent le CO2 et le climat pendant les périodes glaciaires et interglaciaire. Grâce aux carottes de glace de l’Antarctique, les scientifiques savent depuis longtemps que l’augmentation du CO2 a contribué à sortir de la dernière période glaciaire, mais l’origine de cette impulsion de gaz à effet de serre n’est pas établie avec certitude.

De nombreux scientifiques soupçonnent l’océan bordant l’Antarctique de modifier les niveaux de CO2 mais les données qui en apportent la preuve formelle manquent. L’océan Austral peut jouer le rôle de source nette de CO2 de l’océan profond vers l’atmosphère ou de puits, en fonction de l’équilibre entre l’apport de CO2 régional via la circulation et l’élimination du CO2 via la productivité biologique.

Divers enregistrements ont montré que de grands changements dans la circulation et la productivité biologique se produisaient dans l’océan Austral, capables d’affecter de façon significative la répartition du carbone entre l’océan profond et l’atmosphère. Cependant, les reconstructions de la chimie du CO2 dans les grands fonds océaniques sont rares et difficiles à interpréter.

À l’aide d’échantillons de fossiles de coraux d’eaux profondes (1 000 mètres sous la surface de la mer), James Rae et son équipe ont effectué des mesures chimiques qui leur ont permis de reconstituer le contenu en CO2 de l’océan. Les chercheurs ont découvert que l’enregistrement de CO2 dans les grands fonds océaniques affichait une tendance inverse à celle du CO2 dans l’atmosphère.

Lors des période à faible niveau de CO2 atmosphérique, le pH de l’océan est faible, ce qui reflète un stockage accru du carbone dans l’océan. Pendant des intervalles marqués par une augmentation du CO2 dans l’air, le pH de l’océan augmente, reflétant la perte de carbone de l’océan vers l’atmosphère.

En revanche dans les sites moins profonds, les chercheurs ont observé une diminution extrêmement rapide du pH (à l’échelle du centenaire) lors de la montée subite du CO2, reflétant le transfert de carbone des profondeurs de l’océan vers la surface l’océan et l’atmosphère.

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Les nouvelles données sur le pH de l’océan profond dans le passé permettent aux scientifiques de suivre la perte de CO2 de l’océan vers l’atmosphère à la fin de la dernière période glaciaire. Source : University of St Andrews.

L’augmentation de la concentration de CO2 au cours de la dernière période glaciaire s’est faite par étapes et sauts associés à des changements climatiques rapides. Les coraux des grands fonds capturent des informations sur ces changements climatiques dans la chimie de leurs squelettes mais sont difficiles à trouver.

Pour ramener ces échantillons importants, l’équipe a passé des mois dans les eaux glacées du passage de Drake, entre l’Amérique du Sud et l’Antarctique. Les coraux sont habituellement vus comme des créatures tropicales mais ils peuvent aussi vivre en profondeur dans des eaux très froides.

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Corail de haute mer. Source : University of St Andrews.

Les prélèvements dans les calottes de glace de l’Antarctique et du Groenland montrent que les concentrations actuelles de gaz à effet de serre sont les plus élevées depuis au moins 800 000 ans.

Bien que l’augmentation du CO2 via des processus naturels ait contribué à mettre fin à la dernière période glaciaire, l’augmentation du CO2 due aux activités humaines au cours des 100 dernières années est encore plus importante et environ 100 fois plus rapide.

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10 réponses »

  1. Bonjour Johan, merci pour cet article.
    Ma question est la suivante, même si il me semble que vous n’êtes « que » journaliste vous avez l’air a l’aise avec la science du climat et j’aurais aimé avoir votre avis personnel aussi subjectif soit il, sur les décennies a venir, sur notre avenir en général. Avez vous espoir que nous nous adaptions?

    • Merci Joris,
      Pour la précision, j’ai une formation de journaliste et je travaille dans une société d’étude de médias.
      D’emblée je vous dirais que j’ignore si le monde pourra s’adapter et je pense que personne n’est capable de le dire, pas même le meilleur scientifique de la planète.
      Je vous résume le cheminement de ma pensée avec les points suivants, ponctués de questions.
      – Il y a 20 ans, il semblait déjà urgent de limiter les émissions de GES. Les pays développés auraient-ils dû montrer l’exemple ?
      – Depuis, la Chine s’est considérablement développée. Le défi est d’autant plus relevé. En raison du point 1, peut-on lui faire la leçon?
      – La situation économique mondiale me semble assez tendue et nombre de dirigeants politiques de grands Etats ont d’autres priorités que le climat. Un président de la 1ère puissance mondiale qui veut se retirer de l’Accord de Paris, est-ce un bon signe ? Non. Est-ce que ça peut changer ? Oui.
      – Compte tenu du niveau actuel d’émissions et du contexte politique, les objectifs 1.5°C et 2°C peuvent-ils encore être tenus d’un point de vue strictement physique ?
      – Si ce n’est pas le cas, faut-il baisser les bras ? Je ne pense pas car si rien n’est fait, on pourrait aller au-delà de 3°C, n’est-ce pas ?
      – Si les émissions ne sont pas réduites préventivement, on peut se demander si les catastrophiques climatiques ne seront pas le seul moteur de décisions fermes. Est-ce qu’il y aura alors de plus en plus de pression pour la géoingénierie ? Pour quel résultat ?

      • Merci pour votre réponse,

        Je suis d’accord avec vous.
        Si il fallait répondre au questions que vous avez émise je dirais:

        – Il y a 20 ans, il semblait déjà urgent de limiter les émissions de GES. Les pays développés auraient-ils dû montrer l’exemple ?
        OUI
        – Depuis, la Chine s’est considérablement développée. Le défi est d’autant plus relevé. En raison du point 1, peut-on lui faire la leçon?
        PAS VRAIMENT EN EFFET
        – La situation économique mondiale me semble assez tendue et nombre de dirigeants politiques de grands Etats ont d’autres priorités que le climat. Un président de la 1ère puissance mondiale qui veut se retirer de l’Accord de Paris, est-ce un bon signe ? Non. Est-ce que ça peut changer ? Oui.
        – Compte tenu du niveau actuel d’émissions et du contexte politique, les objectifs 1.5°C et 2°C peuvent-ils encore être tenus d’un point de vue strictement physique ?
        CELA SEMBLE DIFFICILE
        – Si ce n’est pas le cas, faut-il baisser les bras ? Je ne pense pas car si rien n’est fait, on pourrait aller au-delà de 3°C, n’est-ce pas ?
        EFFECTIVEMENT
        – Si les émissions ne sont pas réduites préventivement, on peut se demander si les catastrophiques climatiques ne seront pas le seul moteur de décisions fermes. Est-ce qu’il y aura alors de plus en plus de pression pour la géoingénierie ? Pour quel résultat ?
        DIFFICILE DE RÉPONDRE MAIS IL ME SEMBLE UN PEU UTOPIQUE DE PENSER QUE LA GÉO-INGÉNIERIE PEU RÉSOUDRE TOUT LES PROBLÈMES CLIMATIQUE. IL SERAIT PLUS JUDICIEUX DE CHERCHER A RÉSOUDRE LE PROBLÈME A LA SOURCE

        • J’ajouterais Joris, que même si ce blog ne traite pas de politique, cela ne veut pas dire que je considère cette dimension secondaire. Au contraire.
          Je pense par exemple que l’objectif des 1.5 – 2°C, bien que difficile techniquement, a été tué pour des raisons politiques dès les années 1990. Les lobbys pétroliers et industriels américains réunis au sein du GCC ont tout fait pour torpiller le protocole de Kyoto. Et ils ont réussi.
          Depuis ce succès qui a conduit à sa dissolution en 2001, la fabrique du mensonge ne s’est pas arrêtée, comme le montrent les infos relayées encore aujourd’hui – y compris sur ce blog – par des instituts dans la mouvance du GCC.
          La fabrique du doute a torpillé l’objectif 1.5 °C et il ne faudrait pas la géoingénierie sot le nouveau mirage destiné à paralyser toute action contre les GES. Je note d’ailleurs que Shell, ex membre du GCC, se veut aujourd’hui un acteur de la lutte contre les GES… En gros après avoir dit dans les années 90 que les GES ne réchauffaient pas le climat, Shell nous dit aujourd’hui qu’on va vers les +1.5°C – 2°C mais qu’avec la géo ingénierie, on va pouvoir rectifier le tir plus tard.

  2. S’adapter ??? oui, mais tout dépend à quelle température globale sera confronté la population mondiale au cours des prochaines décennies et des prochains siècles. A +2 degrés Celcius, la réponse est probablement oui. Mais à +5 degrés Celcius, il sera impossible de nourrir les milliards d’humains et la faune. La population mondiale avec ses diverses sociétés peuplant la planète ne pourront qu’être en fort déclin à ce degré de réchauffement-là. Il faut manger pour survivre et ensuite s’adapter.

  3. « Les prélèvements dans les calottes de glace », je pense que vous avez voulu dire les « carottes », mais il est aussi vrai que ces prélèvements sont effectuées dans les calottes glaciaires;)

    « La concentration de CO2 dans l’atmosphère a augmenté d’environ 80 ppm, accompagnée d’une élévation du niveau de la mer de près de 120 mètres due à la fonte des inlandsis », cela donne à réfléchir quand on sait que nous avons augmenté la concentration de plus de 120 ppm depuis les débuts de l’ère industrielle, évidemment les océans ne vont pas se mettre à augmenter de plusieurs dizaines de mètres dans les décennies à venir, mais nous laissons à notre descendance un sacré héritage qu’il devront gérer « au mieux »…

    • Bonjour Géd, ceci étant, il y a aussi l’hypothèse (très robuste) de W.Ruddiman qui donne aussi +20ppm de CO₂ il y a 5000 à 7000 ans en raison du développement de l’agriculture et du déboisement, ce qui nous vaut donc une certaine prolongation des conditions climatiques de l’holocène.
      Où l’on voit que « si peu » pourrait déjà avoir les conséquences annoncées, nous sommes sujet à diverses cécités sur les conséquences pour 6 fois cette quantité à très long terme.

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