La Terre ne s’est pas réchauffée aussi vite depuis l'extinction des dinosaures

Il a commencé hier et devrait être à son pic aujourd'hui. Les météorologuesmétéorologues parlent d'épisode de forte chaleurchaleur tardif. Ils s'attendent à ce que des records de température soient battus ce lundi un peu partout dans le pays. Pour une deuxième décade de septembre, voire pour tout le mois de septembre.

Ce dimanche, déjà, des températures incroyablement hautes ont été enregistrées dans le Sud-Ouest. Des températures allant jusqu'à plus +12 °C au-dessus des normales de saison.

En France, cela fait même 15 mois consécutifs que les températures enregistrées sont au-dessus des normales. Et d'autres endroits du Globe affichent les mêmes tendances. Cet été, la Death Valley (États-Unis) a enregistré un 54,4 °C record et il y a fait plus de 38 °C au-dessus du cercle polaire.

C'est dans ce contexte qu'une équipe internationale dirigée par des climatologues de l’université de Californie à Santa Cruz (États-Unis) publie aujourd'hui des résultats destinés à éclairer un peu plus encore l'impact des activités humaines sur le réchauffement climatique que nous vivons actuellement.

Les évolutions des températures sur les 66 millions d’années passées. Les températures sont comparées aux moyennes des températures enregistrées entre 1961 et 1990. © Westerhold et al., Cenogrid

Des variations naturelles du climat

Rappelons que les climatologuesclimatologues savent depuis longtemps que les cycles glaciaire-interglaciaire sont rythmés par des changements dans l'orbite terrestre. Ceux-ci ont pour conséquence une modification de la quantité d'énergieénergie solaire qui atteint la surface de la Terre. « Au fur et à mesure que nous reconstruisions les climats du passé, nous pouvions très bien voir des changements grossiers à long terme, explique James Zachos, chercheur à l'université de Californie dans un communiqué. Nous savions également qu'il devrait y avoir une variabilité à plus petite échelle, mais pendant longtemps, il a été considéré comme impossible de récupérer ce signal ».

C'est dans l'espoir de dépasser ces limites que les chercheurs de l'université de Californie ont minutieusement analysé des milliers d'anciens sédiments recueillis lors de décennies de missions de forage en haute mer. Certains vieux de quelque 66 millions d'années. Mais qui gardent tous en mémoire des informations sur la température et la composition chimique de l'océan au moment de leur formation. De quoi finalement capturer la variabilité naturelle du climat.

Les chercheurs montrent ainsi que notre planète a connu quatre phases climatiques distinctes :

• celle qualifiée de hothouse, la plus chaude -- avec des températures moyennes supérieures de +10 °C à ce qu'elles sont aujourd'hui ;
• celle de warmhouse, un peu moins chaude ;
• celle de coolhouse, plus tempérée ;
• celle de icehouse, plutôt fraîche.

Chacune de ces phases a persisté pendant des millions, parfois des dizaines de millions d'années. Et connu des variations de température qui correspondent aux changements d'orbiteorbite de la Terre autour du SoleilSoleil. Des variations de température mondiales qui restent relativement faibles par rapport aux variations de température dramatiques observées entre les différentes phases.

Au début de l’Éocène, il y a environ 55 millions d’années, il n’y avait pas de calotte glaciaire et les températures moyennes étaient comprises entre +9 et +14 °C au-dessus de celles que nous connaissons aujourd’hui. © Jan Will, Adobe Stock

Un exceptionnel réchauffement climatique anthropique

Depuis trois millions d'années, la Terre est entrée dans la dernière de ces phases climatiques, caractérisée par une alternance de périodes glaciairespériodes glaciaires et interglaciaires. Mais les travaux des chercheurs de l'université de Californie montrent aussi que la situation est en train d'évoluer à une vitessevitesse incroyable. Notre planète pourrait ainsi, dans quelques siècles à peine, retrouver un niveau de température qu'elle n'a plus atteint depuis au moins 34 millions d'années ! « Selon les projections du Groupement intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIECGIEC) de "bysiness-as-usual" pour 2300, les températures mondiales se porteront même à un niveau que la planète n'a pas vu depuis 50 millions d'années, précise James Zachos. Le réchauffement anthropique projeté est sans commune mesure avec la variabilité naturelle du climat ».

Et ces résultats permettent aussi aux chercheurs de constater que la réponse du climat aux variations orbitalesorbitales dépend d'autres facteurs comme les niveaux de gaz à effet de serre. Ainsi la plupart des transitions climatiques majeures au cours des 66 derniers millions d'années ont été associées à des changements dans les niveaux de gaz à effet de serregaz à effet de serre. Des travaux ont montré que le maximum thermique du Paléocène-Éocènemaximum thermique du Paléocène-Éocène (PETM), par exemple -- un épisode de réchauffement climatiqueréchauffement climatique rapide, qui a conduit la Terre dans un état de hothouse -- est à associer à un rejet massif de carbonecarbone dans l'atmosphèreatmosphère.

Une information à rapprocher des chiffres communiqués par le consortium United in Science dans son dernier rapport :

• En avril 2020, au moment du confinement imposé par la crise du coronaviruscoronavirus, les émissionsémissions de CO₂ avaient diminué de 17 % par rapport à celles de 2019. Elles restaient toutefois équivalentes au niveau de 2006. Et début juin 2020, les émissions quotidiennes mondiales étaient revenues à moins de 5 % sous les niveaux de 2019, qui, rappelons-le, correspondaient à des niveaux record -- 36,7 gigatonnes.
• En juillet 2020, les stations du Mauna Loa (Hawaï) et de Cape Grim (Tasmanie) ont enregistré des concentrations de CO₂ respectivement de 414,38 et de 410,4 parties par million (ppmppm). À comparer aux chiffres de 2019 qui étaient de 411,74 et de 407,83 ppm (le niveau était inférieur à 300 ppm depuis 800.000 ans).

Gaz à effet de serre et calottes glaciaires sous surveillance

Autre processus de rétroactionrétroaction qui peut accélérer ou ralentir les changements climatiques : l'état des calottes glaciaires. Ainsi, à la fin de l'Éocène, alors que les niveaux atmosphériques de CO₂ chutaient, des calottes glaciairescalottes glaciaires ont commencé à se former en AntarctiqueAntarctique et le climat est passé à un état coolhouse.

De ce point de vue là encore, la situation actuelle semble vouloir faire pencher la balance dans le sens d'un réchauffement accéléré. Une étude récente montre par exemple que l'étendue de glace dans la mer de Béring (ArctiqueArctique) n'a pas été aussi faible depuis au moins 5.500 ans. Globalement, au 1er septembre 2020, l'étendue de glace de mer en Arctique était la deuxième plus basse -- après 2012 -- depuis le début des enregistrements satellite en 1979.

« Le climat peut devenir instable à l'approche d'une transition majeure. Il est important de mieux comprendre ces processus. Et nos travaux constituent une avancée significative en la matièrematière », conclut James Zachos.