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800 millions d’années des changements climatiques

Le Café des Sciences du 24 juin a permis aux auditeurs d’avoir une vue d’ensemble sur les climats anciens. Guillaume Dera et Yves Godderis ont présenté leurs recherches sur les paléoclimats et l’utilité d’analyse de ces derniers pour mieux comprendre les changements climatiques actuels.

Les méthodes de datation des climats anciens

Sur la terre ferme et sur l’océan, les indices géologiques utilisés par les chercheurs peuvent varier. Grâce à ceux-ci on peut déterminer la présence ou le passage d’un glacier, ou au contraire, le règne des températures arides. En datant ces différents types d’indices, il est possible de reconstituer le climat des temps passés.

En travaillant sur le terrain, l’équipe de Guillaume détermine l’âge des couches sédimentaires selon l’âge des fossiles que l’on y retrouve. Les ammonites notamment permettent de dater les sols étudiés avec une précision assez élevée, car il s’agit d’une espèce qui s’est beaucoup diversifiée avec le temps et dont chaque forme peut être attribuée à une époque. Pour les fossiles retrouvés dans l’eau, l’analyse géochimique permet de déterminer la température dans laquelle ils vivaient.

La diversité des climats terrestres

La paléoclimatologie a permis de constater que la Terre a déjà traversé des époques plus rudes que la période actuelle selon certains paramètres. Les caractéristiques influençant le climat ont varié à travers les époques : la quantité des gaz à effets de serre, l’activité volcanique, l’inclinaison de l’axe terrestre…

Peut-on faire un pronostic viable des climats futurs en se basant sur la connaissance scientifique de ceux du passé ?

De nos jours, l’une des préoccupations climatiques principales est la hausse des gaz à effet de serre due à l’activité humaine. Bien que la Terre ait déjà connu des situations extrêmes, celles-ci ne sont pas représentatives de l’évolution actuelle. Le siècle dernier témoigne d’une augmentation spectaculaire du gaz carbonique accompagnée du réchauffement. Yves et Guillaume ont expliqué certains climats du passé pour illustrer les différentes situations possibles.

Glaciations

Copyright : Stephen Hudson

Il y a 650 millions d’années, la Terre traversait une période de glaciation presque totale. Des indices démontrent que la glace descendait jusqu’à l’équateur, l’endroit le plus chaud du globe, ce qui sous-entend sa présence sous toutes les autres latitudes. Selon des théories, certains endroits de l’océan étaient tout de même suffisamment dégagés et accessibles aux rayons de soleil pour permettre aux formes de vie déjà existantes de survivre grâce à la photosynthèse (notamment aux algues unicellulaires). La quantité de dioxyde de carbone dans l’atmosphère excédait des dizaines de fois son niveau actuel. Sa quantité continuait d’augmenter grâce à l’activité volcanique avant d’atteindre l’effet de serre suffisant pour déclencher la fonte des glaces (autrefois impossible à cause du fort pouvoir réfléchissant de la Terre glacée).

Réchauffements

Les périodes de réchauffement qui ont suivi les glaciations ont souvent été marquées par l’augmentation en nombre et la diversification des espèces. De nombreux exemples à travers les époques peuvent le confirmer, comme le maximum thermique du passage Paléocène-Eocène. Les températures globales ont augmenté de 6° sur 20 000 ans. Les faunes terrestres n’ont pas enregistré beaucoup d’extinctions et les espèces de mammifères se sont diversifiées et ont vu apparaître les espèces naines plus adaptées au climat. En revanche, dans les océans 30% des espèces au squelette minéral vivant près des fonds se sont éteintes à cause de l’acidification. La quantité considérable de CO2 relâchée dans l’atmosphère en 1000 ans équivaut à l’augmentation des 200 dernières années imputée à l’activité humaine.

Ce qui distingue l’évolution climatique actuelle 

Café des Sciences Yves Godderis

Dans le passé, l’augmentation de 6° sur 20 000 ans était l’une des plus rapides que la Terre a connues. La même hausse de 6° de nos jours, prévue d’ici la fin du XXIe siècle, bat des records de rapidité. Il s’agit d’un des scénarios possibles. L’évolution ne sera pas identique à ce qui a pu être observé dans le passé, mais certaines informations pourront être utilisées comme indicateurs des changements futurs.

Il est aujourd’hui démontré que la Terre est capable de réguler toute forme de changement en la ramenant à l’équilibre. Par exemple, le niveau du CO2 est réduit par la dissolution des roches sous l’impact des pluies. Les processus chimiques complexes de dissolution nécessitent du gaz carbonique, ce qui réduit son niveau et l’acidité de l’eau. En revanche, ces processus ont besoin de temps. Les niveaux actuels du CO2 ne pourraient être équilibrés qu’après 2 millions d’années… Entre temps, l’interdépendance de tous les autres éléments chimiques de l’atmosphère se retrouve impactée par cette hausse.

Comme le rappelle Yves Godderis, la Terre va sûrement s’adapter même aux changements extrêmes causés par l’activité humaine, mais c’est notre propre existence qui s’expose aux dangers, si aucune mesure n’est prise.

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