L’humanité a propulsé les niveaux de CO2 à des niveaux inégalés depuis 14 millions d'années et cela en quelques décennies seulement, posant une question cruciale : quelles seront les conséquences de ce bond historique ? Découvrez les implications profondes de ce changement climatique sans précédent et les défis qu'il pose pour notre avenir.
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La dernière fois que le dioxyde de carbone (CO2) atmosphérique a atteint de manière constante les niveaux actuels induits par les humains, c'était il y a 14 millions d'années ! C'est la conclusion peu glorieuse de travaux menés pendant quelque sept années par plus de 80 chercheurs issus d'une quinzaine de pays. Des travaux publiés dans la revue Science et qui portent sur l'étude d'enregistrements géologiques couvrant les 66 derniers millions d'années.
Pour comprendre pourquoi les chercheurs s'intéressent ainsi au passé, parfois lointain, du climat de la Terre, il est bon de rappeler qu'ils estiment à quel point les températures pourraient grimper sous l'effet du réchauffement climatique anthropique en s'appuyant sur ce qui a pu se produire de manière naturelle au fil de l'histoire de notre Planète. Cette fois, les chercheurs ont travaillé sur des études déjà publiées. Des analyses de bulles d'airair piégées dans des carottes de glace ou des études de la chimiechimie des sols ou des sédiments océaniques ou encore, de plantes fossiles. Sur la base des meilleures connaissances actuelles, ils ont évalué leur fiabilité. Ils ont parfois recalibré leurs résultats. Le tout pour établir une courbe de température en fonction des niveaux de CO2.
Comment la température évolue en fonction du CO2
Souvenons-nous qu'à la fin des années 1700, le niveau de CO2 dans notre atmosphère était de l'ordre de 280 parties par million (ppmppm). Aujourd'hui, il a grimpé à quelque 420 ppm. Le niveau approximatif qu'il avait... il y a 14 millions d'années !
Quant au niveau prévu pour la fin du siècle, de l'ordre de 600 à 700 ppm, c'est celui qui existait il y a plus de 55 millions d'années. Lorsque la TerreTerre était presque entièrement libre de glace.
Et pour information, les chercheurs signalent aussi qu'à la période la plus chaude qu'a connue notre Planète, il y a environ 50 millions d'années, le niveau de CO2 atmosphérique atteignait les 1 600 ppm. La température moyenne était alors de l'ordre de 12 °C supérieure à celle que nous connaissons aujourd'hui.
Le climat de notre Planète est très sensible aux niveaux de CO2
La conclusion finalement la plus importante de ces travaux, c'est que notre climatclimat apparaît plus sensible encore aux gaz à effet de serre que le prévoyaient les études antérieures. Leurs chiffres donnent un réchauffement de +5 à +8 °C pour un doublement des émissionsémissions de CO2. Alors que l'idée dominante le situait plutôt entre +1,5 et +4,5 °C.
Les chercheurs soulignent toutefois qu'il n'est pas question ici de savoir quelle température il fera sur notre Terre en 2100. Leurs travaux montrent surtout qu'il existe des effets lents et en cascade de la présence de gaz à effet de serregaz à effet de serre dans notre atmosphère qui se feront ressentir sur des milliers, voire des centaines de milliers d'années. Malgré tout, ils devraient permettre d'affiner les modèles climatiques qui tentent de nous informer sur l'avenir qui nous attend plus directement. En démêlant quelques processus qui agissent aussi sur des échelles de temps plus courtes.
Le saviez-vous ?
Les scientifiques ambitionnent désormais de réaliser le même type de travail, mais en remontant jusqu’à 540 millions d’années dans l’histoire de notre Terre
« Indépendamment du degré exact de changement de température lié au niveaux de CO2 dans notre atmosphère, il est clair que nous avons déjà amené notre Planète dans une gamme de conditions jamais vues par notre espèceespèce, souligne Gabriel Bowen, co-auteur de l'étude et professeur à l'Université de l'Utah. Cela devrait nous encourager à nous arrêter et à nous demander quelle est la bonne voie à suivre ».
Dans 140 ans, il y aura autant de CO2 dans l’atmosphère que lors du dernier réchauffement climatique majeur !
Si rien n'est fait, l'humanité pourrait bien être sur le point de battre un record qui tient depuis presque 60 millions d'années. Celui de la quantité de CO2 présente dans notre atmosphère. Un record qui pourrait avoir de lourdes conséquences sur la vie sur Terre.
Article de Nathalie MayerNathalie Mayer paru le 25/02/2019
Il y a environ 56 millions d’années, notre planète passait d'une époque géologique à une autre : du PaléocènePaléocène à l'Éocène. Elle vivait un événement de réchauffement climatique particulièrement rapide et important que les spécialistes ont baptisé le maximum thermique du Paléocène-Éocènemaximum thermique du Paléocène-Éocène (PETM). Pour des raisons qui restent encore à déterminer avec certitude, d'énormes quantités de dioxyde de carbone (CO2) ont alors été libérées dans l'atmosphère. Résultat : une forte augmentation des températures mondiales. Ainsi, au cours du PETM, la température moyenne a atteint un sommet d'environ 23 °C, soit quelque 7 °C au-dessus de la moyenne actuelle.
Pour en arriver là, les chercheurs estiment qu'entre 3.000 et 7.000 gigatonnes de carbonecarbone ont dû être accumulées dans l'atmosphère sur une période comprise entre 3.000 et 20.000 ans. Des estimations qu'ils tirent de l'analyse de carottes de sédiments océaniques montrant des modifications sur les minérauxminéraux carbonatés au cours de cette période.
Aujourd'hui, une étude menée par des chercheurs de l'université du Michigan (États-Unis) révèle que l'humanité rejette, dans l'atmosphère, 10 fois plus de CO2 que ce que la Terre faisait lors du PETM. Si rien ne change, les émissions totales de CO2 d'origine anthropique pourraient égaler celles observées à ce moment-là dès 2159. « Cela peut vous sembler loin, mais cela ne représente que quatre générations », remarque Philip Gingerich, chercheur à l'université du Michigan. Et elles pourraient atteindre le maximum des émissions estimées pour le PETM en 2278.
Des conséquences difficiles à prévoir
Les scientifiques utilisent souvent le PETM comme référence au changement climatique moderne. « Mais les taux de rejet que nous enregistrons aujourd'hui sont sans précédent, déclare Gabriel Bowen, un géophysicien de l'université de l'Utah aux États-Unis. Dans le passé, les exemples sont rares sur lesquels nous pouvons nous appuyer pour comprendre comment le monde va réagir. »
Au cours du PETM, l'augmentation combinée du taux de CO2 dans l'atmosphère et des températures a provoqué une extinction majeure du côté des organismes vivant dans les profondeurs des océans. Elle a aussi rendu les animaux terrestres plus petits et les a poussés à migrer vers le nord. Mais la rapiditérapidité avec laquelle se produit le réchauffement actuel pourrait changer la donne.
Par ailleurs, le climat d'aujourd'hui part d'une base plus froide que celui qui prévalait lors du PETM. Et les espèces qui peuplent la Terre sont bien différentes. « Ce que nous savons toutefois avec certitude, c'est qu'un réchauffement majeur ne peut qu'avoir d'importantes conséquences sur de nombreuses espèces, y compris la nôtre », alerte Larisa DeSantis, une paléontologuepaléontologue de l'université Vanderbilt. D'autant qu'il faudra au système Terre, plusieurs milliers d'années pour retrouver ensuite un climat plus classique.
Émissions de CO2 : du jamais-vu depuis l’extinction des dinosaures
Avec 37 milliards de tonnes de CO2 (dioxyde de carbonedioxyde de carbone, aussi appelé gaz carbonique) injectées dans l'atmosphère chaque année, l'humanité bat d'un facteur 10 le taux d'injection record mesuré dans les sédiments océaniques déposés depuis 66 millions d'années, date qui marque l'extinction des dinosauresdinosaures. Le climat risque d'être déstabilisé d'une façon inédite. Il est donc difficile de prédire l'état de la Terre dans les siècles à venir.
Article de Laurent SaccoLaurent Sacco paru le 23/03/2016
Sommes-nous à l'abri d'une catastrophe climatique ? Rien n'est moins sûr. En effet, c'est précisément dans les systèmes dynamiques non linéairessystèmes dynamiques non linéaires décrits par des équationséquations différentielles que peut s'introduire le chaos. Leur futur devient alors imprévisible et un état d'équilibre peut soudainement disparaître, conduisant le système à évoluer jusqu'à ce qu'il se produise littéralement une catastrophe, au sens usuel du terme - et pas seulement au sens de mathématiciensmathématiciens comme René Thom (rappelons que le terme vient du latin catastropha, lui-même venant du grec ancien katastrophế qui signifie « renversement »).
Les climatologuesclimatologues ne peuvent plus garantir qu'il ne se produira pas un tel évènement si la température moyenne de la planète s'élève de plus de deux degrés à cause des gaz à effet de serre. C'est pourquoi ils fouillent les archives climatiques en espérant y trouver des informations cruciales sur l'avenir de la Terre.
Pour cela, ils ont prélevé des carottes dans les glaces des InlandsisInlandsis. L'objectif : y trouver des bulles d'air piégées depuis moins d'un million d'année. Ils ont également fait cette opération de prélèvement dans les sédiments marins déposés au fond des océans depuis des dizaines voire des centaines de millions d'années. Les chercheurs s'intéressent notamment au maximum thermique du Paléocène-EocèneEocène (Paleocene-Eocene Thermal Maximum, ou PETM en anglais), survenu il y a 56 millions d'années et qui a été causé par la plus rapide et la plus importante perturbation climatique du CénozoïqueCénozoïque.
Une vidéo montrant l'importance pour les géosciences des forages océaniques profonds. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle avec deux barres horizontales en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître, si ce n'est pas déjà le cas. En cliquant ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, vous devriez voir l'expression « Traduire les sous-titres ». Cliquez pour faire apparaître le menu du choix de la langue, choisissez « français », puis cliquez sur « OK ». © Integrated Ocean Drilling Program (IODP)
Des émissions de gaz carbonique inédites
Les premières études concernant le maximum thermique du Paléocène-Eocène ont montré que les températures mondiales auraient alors augmenté d'environ 6 °C en seulement 20.000 ans. Cette augmentation se serait accompagnée d'une hausse correspondante du niveau des mers, en même temps que l'ensemble des océans se réchauffait. Une quantité de carbone à peu près aussi grande que celle contenue dans les gisementsgisements actuels de charboncharbon, de pétrolepétrole et de gaz naturelgaz naturel aurait alors été injectée dans l'atmosphère à ce moment-là.
On estime que plus de 150.000 ans auraient été nécessaires pour que le système climatique absorbe l'excès de carbone et que la température retourne à sa valeur initiale. L'évènement serait donc partiellement comparable à celui qui pourrait se produire au cours du XXIe siècle dans le cadre du pire scénario de réchauffement climatique de l'AnthropocèneAnthropocène (période qui a débuté lorsque les activités humaines ont eu un impact global significatif sur l'écosystèmeécosystème terrestre).
Un groupe de chercheurs a essayé de préciser ces chiffres, de les placer en perspective avec le climat depuis 66 millions d'années et de regarder d'un peu plus près la comparaison entre le maximum thermique du Paléocène-Eocène et ce qui se passe actuellement. Leurs conclusions ont été exposées dans un article publié dans Nature Geoscience.
Il semble que l'humanité libère dans l'atmosphère du gaz carbonique à un rythme environ 10 fois plus élevé que n'importe quel évènement pendant la période de temps couvrant le Tertiaire et le QuaternaireQuaternaire, y compris, donc, celui du maximum thermique du Paléocène-Eocène (PETM) qui se serait mis en place en au moins 4.000 ans.
Selon Richard Zeebe, l'un des auteurs de l'étude, professeur à l'université d'Hawaï : « Pour autant que nous le sachions, le PETM a été le plus important dégagement de gaz carbonique au cours des 66 derniers millions d'années. Parce que le taux de libération actuel dont nous sommes responsables est sans précédent sur une telle période de temps dans l'histoire de la Terre, cela signifie aussi que nous sommes effectivement entrés dans un régime climatique inédit. Cela représente un grand défi pour les projections futures concernant les changements climatiques parce que nous n'avons finalement pas de bonnes comparaisons avec des évènements passés ». Et le chercheur d'ajouter : « Il est assez probable que les perturbations futures des écosystèmes dépasseront les extinctions relativement limitées observées au PETM ».
