Il n’a jamais fait aussi froid… Si,si, il y a 20 000 ans !

Sans refaire l’histoire, on sait tous maintenant que le climat change et que depuis 150 ans la température globale de la Terre a augmenté de plus d’1°C.  Mais qu’en est-il des variations climatiques antérieures de notre planète !

 Pour cela, il faut remonter le temps, au moins 2,6 millions d’années, ce qui marque le début de l’ère du Quaternaire. D’ailleurs, si vous ne le saviez pas, nous sommes toujours dans le Quaternaire ! Cette période est typiquement marquée par des alternances de périodes glaciaires et interglaciaires (un peu plus doux et vivable quoi…)

Mais revenons à notre histoire du passé climatique. La toute dernière période glaciaire a commencé il y a 120 000 ans et s’est terminée il y a seulement 11 000 ans. On peut dire « seulement » car à l’échelle de la vie de notre planète, ce n’est rien du tout… A cette époque, il faisait si froid qu’une calotte de glace recouvrait tout le nord de l’Europe et les Alpes. Le pic de « glace » a d’ailleurs été atteint il y a 20 000 ans si on veut être précis.

A la recherche d’indices sur le climat passé

Pour pouvoir reconstituer le climat du passé, les climatologues se basent sur le postulat suivant : les processus climatiques du passé fonctionnent de la même manière qu’aujourd’hui. Ce principe s’appelle : l’actualisme.

Ils ont ensuite cherché des indices de la présence des glaciers sur une longue période. Or la glace laisse toujours des traces au niveau des roches par usure, éboulement, fracture de roche… Les indices sont donc à chercher au niveau de la géologie, notamment dans les moraines, ces amas de roches entraînées par les mouvements des glaciers.

Source : istock – Crédits : Norbert Hentges

Mais ce n’est pas tout, la végétation du passé est un fabuleux indice lorsqu’elle laisse des traces, notamment des pollens fossilisés. En retrouvant des pollens, les climatologues peuvent les dater et ainsi estimer le gradient de température qu’il faisait à cette époque, pour que cette plante puisse pousser ! Pour information et parce que ça peut permettre de battre mamie au scrabble dimanche prochain : la « palynologie », c’est l’étude des grains de pollen retrouvés dans les sols anciens.

Enfin, un dernier indice et non pas des moindres, est la trace laissée par l’Homme : les peintures rupestres. Alors non, les hommes des cavernes ne tenaient pas un journal de bord des températures en imitant les présentateurs météo… Par contre leurs multiples représentations animalières, indiquent quel type de faune vivait à cette époque. Et cela permet d’orienter les reconstitutions climatiques !

Une prise de température pas comme les autres

Source : Futura Sciences Crédits : Thibaut Vergoz

Après la recherche et l’observation des indices géologiques, écologiques et humains, place aux analyses de températures maintenant. Mais comment prendre la température d’un climat passé ? Les climatologues ont mis au point les thermomètres isotopiques ! Sans faire durer le suspense plus longtemps, cette méthode repose sur l’analyse des carottes glaciaires. On parle bien ici, de prélèvement par carottage dans les profondeurs des glaciers et non pas d’une espèce de carotte sauvage qu’on aurait retrouvée fossilisée dans des cavernes… Ces morceaux de glace offrent de précieuses informations sur l’alternance des températures. Lorsque l’eau de pluie se glace, elle renferme avec elle des éléments gazeux (des bulles d’air pour faire simple) de la composition atmosphérique du moment. Or, en fonction de la température extérieure, les compositions en oxygène et en hydrogène se modifient et ça, les climatologues savent les repérer et les interpréter. Etant piégé dans l’eau de la glace, les proportions de chaque isotope de l’oxygène et de l’hydrogène sont mesurées pour identifier les évolutions de température depuis 800 000 ans. Les données isotopiques notamment pour l’oxygène 18, un des isotopes de l’oxygène, est un indice de plus !

Et ils donnent quoi comme explications les climatologues ?

D’après les climatologues, les variations cycliques du climat passé coïncident avec les variations des paramètres orbitaux de rotation de la Terre. C’est ce qu’on appelle les cycles de Milankovic. L’astronome croate Milutin Milankovic a publié en 1941 cette théorie astronomique du climat, (astronomique dans le sens qu’elle se réfère aux propriétés physiques de notre astre préféré la Terre et non au sens de gigantesque…). Ces changements sur la rotation de la Terre, proviendrait de modification des positions de planètes du système solaire notamment Jupiter, Saturne et Vénus (ce n’est pas le moment de demander votre horoscope du jour…). Cela a provoqué de légères modifications des forces d’attractions que subit notre Terre et donc des changements sur sa propre rotation. Cela étant, la puissance solaire reçue a été modifiée notamment au niveau des hautes latitudes.

Les paramètres qui se modifient sont :

• la variation de l’excentricité de l’orbite terrestre, c’est-à-dire l’aplatissement de l’ellipse que décrit la Terre en tournant autour du soleil.
• La variation de l’obliquité, soit l’angle d’inclinaison de l’axe de la Terre
• La variation de la précession, soit les oscillations de la Terre sur son axe à l’image d’une toupie.

(Encore 3 jolis mots pour battre mamie au scrabble…)

A cela s’ajoute d’autres déclencheurs de rentrée et sortie de périodes glaciaires : l’albédo. Pour faire simple, l’albédo c’est ce qui fait que ton voisin de classe revient bronzé de ses vacances au ski alors que toi tu es toujours tout blanc de tes vacances en Normandie… C’est donc le pourcentage de rayonnement solaire réfléchi par la surface de la Terre, et on le sait tous, la neige blanche renvoie beaucoup plus de rayons que l’herbe verte !

Ainsi, comment la Terre est-elle rentrée en glaciation ? 

Le changement des paramètre orbitaux modifient les contrastes saisonniers. Avec un été plus frais, la glace fond moins et d’année en année elle s’accumule. Cela augmente ainsi l’albédo de la planète et diminue la puissance solaire reçue. De ce fait, il fait plus froid à l’échelle mondiale et la Terre rentre en période glaciaire ! Au final, sur les 800 000 dernières années, il y a eu 8 périodes glaciaires et interglaciaires qui se sont succédées.