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FATES : Mieux comprendre les changements climatiques rapides passés

  • 05.03.2015

Il y a environ 20 000 ans, notre planète quittait la dernière ère glaciaire. Les immenses glaciers reculent et le réchauffement du climat permet aux forêts de s’étendre. Les premiers agriculteurs sédentaires remplacent petit à petit les chasseurs-cueilleurs. Une époque particulièrement agitée, où de rapides épisodes de réchauffement alternent avec d’importantes phases de refroidissement, parfois sur quelques dizaines d’années.

Une période fascinante pour les sciences du climat, encore largement méconnue. Quelles modifications de températures, de précipitations, de la circulation océanique et atmosphérique ou encore du couvert végétal ont caractérisé ces alternances ? Peut-on dérouler le film de cette période, année après année, grâce aux indices issus des archives naturelles du climat, comme les sédiments des lacs et des océans, les coraux, les carottes de glace, les pollens ou les concrétions des grottes ? Tel est l’objectif du projet FATES (pour FAst climate changes, new Tools to understand and simulate the evolution of the Earth System) qui réunit 85 scientifiques de nombreux laboratoires de l’Université Paris-Saclay. 

Grâce à la mise au point de méthodes innovantes de datation et d’analyse d’échantillons, ce programme offrira un décryptage beaucoup plus fin de ces changements climatiques passés. Ce qui permettra de tester et d’améliorer les modèles actuels de climat.

Du neuf avec du vieux !

« D’habitude, les spécialistes du climat veulent remonter le plus loin dans le temps. Cette fois, nous souhaitons obtenir la plus haute résolution possible sur quelques périodes récentes particulièrement agitées », résume Valérie Masson-Delmotte, du laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE), l’une des 6 coordinatrices du projet.

Dans un premier temps, il n’est pas prévu d’effectuer de nouveaux carottages ni de nouvelles expéditions : de nombreux échantillons sont déjà disponibles dans les laboratoires. Reste à choisir ceux qui apporteront les informations les plus précieuses et les analyser avec une nouvelle génération d’instruments. 

« Notre projet repose sur l’acquisition d’appareils innovants, à la fois pour analyser plus finement les archives disponibles et pour les dater plus précisément », annonce la chercheuse. Les nouvelles mesures seront centrées sur quelques courtes périodes, d’à peine 250 ans, marquées par les changements climatiques les plus rapides. 

Tester les modèles

L’un des intérêts de cet exercice est qu’il permet de confronter ces résultats aux calculs effectués par les modèles climatiques. De nombreux groupes de modélisation du climat vont ainsi confronter leurs simulations de cette dernière déglaciation avec les données issues des archives naturelles. 

Peut-on simuler ces bouleversements climatiques avec les mêmes modèles que ceux utilisés pour anticiper les risques futurs? Certains modèles sont-ils plus réalistes que d’autres ? 

Les scientifiques du projet FATES vont également modéliser les paramètres mesurés, comme les pollens ou les différents isotopes de l’eau ou du carbone, avec comme objectif : comprendre les changements les plus rapides observés durant cette déglaciation afin d’éclairer d’un jour nouveau les phénomènes climatiques en cours et à venir. 

Anticiper les changements futurs

A la fin de la dernière glaciation, la température à la surface de la Terre était en moyenne environ 5°C plus froide qu’aujourd’hui. 

Le climat global s’est ensuite réchauffé à un rythme moyen de l’ordre de 1°C par 1000 ans, mais ce réchauffement fut beaucoup plus rapide durant certaines phases et dans certaines régions. 

« Des changements de la circulation de l’Océan Atlantique ont entraîné des effets opposés dans les deux hémisphères, par un effet de bascule du transport de chaleur. Au Groenland, par exemple, cela s’est traduit par des réchauffements pouvant atteindre 5°C en 100 ans », détaille Valérie Masson-Delmotte. 

Un réchauffement local similaire à ce que les scientifiques attendent pour la fin du siècle. 

Des changements de la circulation de l’Océan Atlantique ont entraîné des effets opposés dans les deux hémisphères, par un effet de bascule du transport de chaleur.

Quelles sont les causes de ces modifications brutales de la circulation océanique ? Peuvent-elles se produire à l’avenir ? Est-ce possible de simuler correctement la vitesse à laquelle les forêts européennes ont réagi à ces variations et réagiront aux changements climatiques à venir? 

Par un aller-retour entre climats passés et climats futurs, le projet FATES permettra de mieux appréhender notre capacité à simuler la rapidité des changements à venir.

“ Etudier en détail la fin de la dernière glaciation nous permettra de mieux comprendre le fonctionnement du climat et de tester nos modèles climatiques par rapport aux changements les plus intenses et les plus rapides ”

Valérie Masson-Delmotte

Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE), coordinatrice du projet

Crédit photographique (c) Julien Magre (2015)

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