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Dossier

Le climat, quelle histoire !

La paléoclimatologie est essentielle pour comprendre le climat. Grâce à de nombreux indicateurs, les anneaux de croissance des arbres, les coraux, les couches de sédiments, les bulles d’air emprisonnées dans les glaces, la tectonique des plaques… le paléoclimatologue mène son enquête sur le climat du passé et, à partir des données recueillies, tente d’en prévoir l’évolution.

Depuis une trentaine d’années, les satellites permettent de mesurer, en temps réel, de nombreux paramètres du climat à l’échelle globale. Ils complètent le suivi du climat par les stations météorologiques, à la surface des continents et des océans. Depuis l’invention du thermomètre, dans les années 1650, puis avec la mise en place des grands réseaux météorologiques, au XIXe siècle, nous disposons de mesures directes des températures : 1 000 stations météorologiques existaient déjà il y a cent ans, aujourd’hui 5 000 sont opérationnelles. Ces données montrent un réchauffement de 0,8 °C depuis 1880, dont 0,6 °C depuis 1950.

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Champ de glace de mer en Antarctique (© Legos – Benoît Legrésy)
Aujourd’hui, les surfaces recouvertes de glace ou de neige représentent des dizaines de millions de kilomètres carrés extrêmement fragiles qui réagissent au moindre changement climatique.

Comment ce changement climatique en cours se situe-t-il par rapport à l’histoire du climat ? Quelles en sont les causes ? Comment les facteurs naturels et anthropiques jouent-ils sur l’évolution du climat ? Pour en comprendre l’évolution, il faut pouvoir reconstruire les changements climatiques avant la période « instrumentale » : c’est là tout le travail des paléoclimatologues (Voir en bas de page).

« RECONSTRUIRE » LE CLIMAT DU PASSÉ

Les archives historiques fournissent certaines informations sur l’histoire du climat, par exemple grâce aux chroniques des dates de vendanges ou aux informations précises sur l’extension des glaciers ; mais la plupart des informations historiques sont trop discontinues pour être utilisées. Pour reconstruire les changements climatiques passés, les paléoclimatologues ont cherché à tirer un maximum d’informations des archives naturelles du climat. Année après année, les anneaux de croissance des arbres, les coraux, les couches de sédiments des lacs ou des océans ou les couches successives de neige accumulées sur les glaciers enregistrent l’évolution du climat.

Pour les périodes où de nombreuses reconstructions paléoclimatiques sont disponibles et bien datées, il est possible d’estimer les variations de température à grande échelle. Des méthodes statistiques sont ainsi utilisées pour estimer les variations des températures de l’hémisphère nord au cours des derniers millénaires, en tirant principalement parti des enregistrements climatiques disponibles à partir des cernes de croissance des arbres. Ces estimations montrent que la température de l’hémisphère nord a subi des variations de l’ordre de 1 °C au cours des derniers millénaires : à un épisode relativement doux, vers l’an mil, a succédé une période de refroidissement assez marqué, jusqu’au XIXe siècle.

Le réchauffement observé depuis le milieu des années 1970 est sans précédent par rapport aux variations de température des siècles antérieurs.

À cette échelle de temps, l’évolution du climat peut résulter de plusieurs processus : soit une réaction de la machine climatique à des facteurs extérieurs (appelés également forçages), soit une variabilité interne à cette machine climatique (changement à long terme de la circulation océanique, par exemple).

Pour le dernier millénaire, nous disposons d’informations précises sur l’histoire des éruptions volcaniques (informations historiques, mais également dépôt d’aérosols volcaniques dans les glaces) et sur l’histoire de l’activité solaire (informations historiques sur les taches solaires et isotopes cosmogéniques).

Enfin, l’analyse des bulles d’air emprisonnées dans les glaces montre sans aucune ambiguïté l’impact croissant des activités humaines sur la composition de l’atmosphère globale, depuis le début de l’industrialisation. Les quantités colossales de dioxyde de carbone, de méthane et d’autres gaz à effet de serre que nous rejetons modifient profondément la composition de l’atmosphère de notre planète et ses échanges de rayonnement avec l’espace. Les modèles climatiques sont utilisés pour simuler l’évolution récente du climat en réponse à ces différents facteurs et montrent que l’augmentation de l’effet de serre à cause des activités humaines est devenue dominante depuis une quarantaine d’années par rapport aux facteurs naturels.

Nous sortons donc, depuis quelques décennies, de la gamme des variations naturelles du climat : c’est un résultat fort de la paléoclimatologie.

Au-delà du dernier millénaire, toute une variété d’archives climatiques est utilisée pour caractériser les variations passées du climat. Bien évidemment, la précision des datations, la résolution temporelle des enregistrements et le nombre d’enregistrements climatiques diminuent à mesure que l’on remonte vers le passé. À l’échelle de plusieurs millions d’années, les changements de la tectonique des plaques jouent un rôle considérable sur le climat de la Terre : la position des continents, la formation des reliefs, la topographie des océans modifient à la fois la composition de l’atmosphère – à travers le cycle naturel du carbone – et le climat – à travers les échanges de rayonnement et la circulation de l’océan et de l’atmosphère.


Lexique

Paléoclimatologie : Science des climats du passé qui, pour faire des reconstructions, fait appel à d’autres spécialités : glaciologie, dendrochronologie… mais aussi à l’histoire qui donne de précieuses informations sur la vie des Hommes et donc des indices sur le climat. Retour au texte

En savoir plus

Voir également : la galerie « Glace, banquise et icebergs »

Livres

  • Bard É., L’Homme et le Climat. Une liaison dangereuse, Gallimard, 2005.
  • Dubrulle B., Masson-Delmotte V., Gambini C., Le Climat : de nos ancêtres à vos enfants, coll. « Les Minipommes », Le Pommier, 2005.
  • Joussaume S., Climat d’hier à demain, CNRS éditions, 2000.
  • Jouzel J., Debroise A., Le Climat : jeu dangereux, Dunod, 2007 (1re éd. 2004).

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