Qu’est-ce qui a déclenché la fin de la période glaciaire?
«Les périodes glaciaires sont déterminées par la position de la Terre autour du Soleil, essentiellement ce que nous appelons les configurations orbitales ou les cycles de Milankovitch», explique Frerk Pöppelmeier, chercheur en dynamique climatique à l’université de Berne. Les cycles de Milankovitch sont des cycles climatiques à long terme déterminés par l’orbite de la Terre, la forme elliptique de cette orbite et le changement d’inclinaison de la planète lors de son déplacement. Ces mouvements modifient la quantité de lumière solaire qui atteint notre planète et la durée des saisons (mesurée d’un solstice à l’autre). Les conditions qui entraînent des saisons estivales courtes et froides dans l’hémisphère nord permettent à la neige de s’accumuler sur la terre ferme année après année. Inversement, si l’orbite et l’inclinaison de la Terre conspirent pour créer des étés plus longs et plus chauds dans l’hémisphère nord, cette accumulation de neige et de glace fond. «Toutes les fins de périodes glaciaires coïncident avec une augmentation des températures estivales et de la lumière solaire atteignant les hautes latitudes septentrionales», explique Frerk Pöppelmeier. Une deuxième raison tient aux propriétés des grandes calottes glaciaires continentales. Plus elles sont vastes, plus elles sont instables, car leur poids énorme fait fondre leur base, ce qui les fait glisser sur le socle rocheux. À un moment donné, il suffira d’une légère augmentation des températures pour qu’elles s’effondrent. Les courants océaniques jouent également un rôle, car ils transfèrent la chaleur tout autour de la planète. L’un des principaux systèmes de courants, la Circulation méridienne de retournement Atlantique (AMOC), amène les eaux chaudes vers le nord de l’Atlantique, ce qui a de fortes répercussions sur le climat mondial. On craint de plus en plus que ce système de transfert de chaleur ne soit ralenti par le réchauffement planétaire, voire qu’il ne s’effondre complètement. Ce scénario pourrait entraîner une nouvelle ère glaciaire (illustrée de manière mémorable dans le film de science-fiction de 2004 «Le jour d’après»). Globalement, les périodes glaciaires sont le produit de plusieurs processus différents, agissant tous à différentes échelles planétaires (et interplanétaires).
Identifier un déclencheur
Dans le cadre du projet CliMoTran, financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, Frerk Pöppelmeier a étudié une modification mystérieuse dans le rythme des périodes glaciaires au cours de l’histoire de la Terre. L’intervalle entre les périodes glaciaires durait autrefois environ 41 000 ans, mais il y a approximativement un million d’années, ce rythme s’est ralenti pour atteindre à peu près 100 000 ans - un changement connu sous le nom de transition du milieu du pléistocène. À l’aide d’une modélisation informatique de pointe, Frerk Pöppelmeier a examiné l’état de la circulation océanique pendant cette transition et a constaté qu’il n’y avait pas de déclencheur unique, mais plutôt de multiples effets qui se chevauchent, notamment la concentration de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Fait intrigant, on pense qu’à plusieurs reprises au cours de l’histoire de la Terre, notre planète - ou du moins la quasi-totalité des terres continentales - a été principalement recouverte de neige et de glace, ces périodes sont connues sous le nom de «Terres boule de neige». Celles-ci pourraient être dues à la chute des concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère à des niveaux très bas. C’est le contraire qui semble se produire aujourd’hui, puisque nous continuons à inonder notre atmosphère de gaz à effet de serre provenant de la combustion de combustibles fossiles. Les recherches suggèrent que nous avons retardé le début de la prochaine période glaciaire, qui aurait dû commencé dans les 10 000 prochaines années environ. «Nous perturbons tellement le système avec les émissions de gaz à effet de serre d’origine anthropique que nous sommes passés à côté de la prochaine période glaciaire», ajoute Frerk Pöppelmeier. «Si nous continuons à émettre du CO2, il est possible que nous n’ayons plus jamais de période glaciaire dans un avenir prévisible.» Cliquez ici pour en savoir plus sur les recherches de Frerk Pöppelmeier: Pourquoi les périodes interglaciaires de la Terre ont-elles soudainement changé?
Mots‑clés
CliMoTran, climat, périodes glaciaires, saisons, cycles de Milankovitch, Terre boule de neige, cycles climatiques, océan, gaz à effet de serre, atmosphère