Moins de CO2, mais des océans 25 m plus hauts : ce paradoxe qui inquiète les chercheurs

Prêts pour un voyage dans le temps ? Je vous emmène 3 millions d’années dans le passé. À cette époque, la fin du Pliocène, les températures sur notre Terre étaient d’environ 1 °C supérieures à celles d’aujourd’hui. Et le niveau de la mer jusqu’à 25 mètres plus élevé. Les scientifiques l’ont appris de fossiles de forêts tempérées découverts il y a longtemps en Alaska, mais aussi de plages de sable fin trouvées en Virginie (États-Unis). Un climat que notre Terre devait à des concentrations de gaz à effet de serre plus important dans son atmosphère ? Non, répondent aujourd’hui des chercheurs de plusieurs universités américaines.

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« C’est un peu inquiétant. » Parce que si ces résultats présentés dans la revue Nature se confirment, cela pourrait signifier que même de faibles variations des niveaux de gaz à effet de serre pourraient déclencher des bouleversements climatiques majeurs. En d’autres mots, « notre Terre est peut-être encore plus sensible aux variations de CO2 que nous le pensions ».

Beaucoup moins de CO2 que prévu

Pour la première fois, une équipe a dosé directement les concentrations de deux puissants gaz à effet de serre dans l’atmosphère du Pliocène : le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane (CH4). En analysant des bulles d’air emprisonnées dans de la glace de la calotte de l’Antarctique oriental – du côté d’Allan Hills -, vieille de 3 millions d’années. Et surprise : ils ont mesuré 250 parties par million (ppm) pour le CO2 – nous en sommes aujourd’hui à environ 425 ppm – et 507 parties par milliard (ppb) pour le méthane – un peu moins de 2 000 ppb de nos jours.

Au cours de la période de refroidissement qui a suivi, l’équipe n’a observé qu’une légère diminution du dioxyde de carbone et aucune variation notable du méthane. Déconcertant !

Des mesures indirectes passées, basées sur la chimie des sédiments, avaient tablé sur 400 ppm de CO2. Alors on comprend pourquoi les chercheurs américains souhaitent rester prudents quant à leurs résultats. Ils expliquent que la glace de leur carotte est fortement compressée, ce qui rend l’interprétation difficile. « Nos valeurs représentent probablement une moyenne sur des cycles glaciaires et interglaciaires. Le degré de lissage reste une question ouverte », estiment-ils.

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Des recherches supplémentaires, notamment à une époque où le Pliocène était encore plus chaud, pourraient éclairer la question. Et justement, des chercheurs ont récemment mis la main sur de la glace vieille de 6 millions d’années. Son analyse est en cours. Un nouveau forage devrait permettre de rapidement accéder à davantage de glace ancienne.

Les océans entrent dans le jeu

En attendant, les chercheurs ont aussi pu déterminer les variations de températures de l’océan sur cette même période. Ils ont mesuré pour ça les rapports des différents gaz rares dans l’air emprisonné dans la glace. Parce que xénon et krypton ne se dissolvent pas dans l’eau de mer aux mêmes températures.

Ils rapportent ainsi, dans un autre article de Nature, que la température moyenne de l’océan a drastiquement diminué il y a environ 2,7 millions d’années, alors que notre Terre passait d’un climat plus chaud à un climat plus frais et que les calottes glaciaires de l’hémisphère Nord se formaient.

Les chercheurs font, par ailleurs, apparaître un découplage intrigant entre les variations de la température de surface de la mer et la température moyenne des océans. Le signe, peut-être, d’une réorganisation significative de la circulation océanique lors de l’intensification des glaciations.

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Ainsi le CO2 n’expliquerait-il pas à lui seul le phénomène. D’autres facteurs ont dû intervenir : la réflectivité des calottes glaciaires, les variations dans la circulation océanique ou encore les changements de végétation. Comprendre quels facteurs ont joué le plus grand rôle ou encore comment ils ont interagi est d’une importance cruciale à l’heure où notre Planète se réchauffe et où nous cherchons dans le passé des réponses pour notre avenir.