Depuis l'achèvement en 1998 des forages dans la glace de l'Antarctique à la station russe de Vostok, les chercheurs disposent de carottes de glace jusqu'à une profondeur de 3 623 mètres, enregistrant plus de 420 000 ans (420 ka) d'histoire du climat et de la composition de l'atmosphère. En 1999, en collaboration avec des équipes russes et des chercheurs de plusieurs autres pays, les équipes de Grenoble (L.G.G.E. du C.N.R.S.) et de Saclay (L.S.C.E., C.E.A./C.N.R.S.) ont présenté les résultats de leurs analyses de ces « archives ». Les rapports isotopiques deutérium/hydrogène et oxygène 18/oxygène 16 ont fourni les températures du passé ainsi que le volume des glaces sur la planète. Ces résultats montrent que le climat a toujours varié depuis 420 ka, avec quatre cycles longs d'une périodicité voisine de 100 ka, la température et le volume des glaces variant entre des limites à peu près stables. La courbe est en dents de scie : descente graduelle vers le maximum glaciaire, puis remontée rapide, en quelques millénaires, vers les conditions interglaciaires. Nous vivons depuis une dizaine de millénaires une telle période interglaciaire ; sa durée dépasse celles des trois périodes interglaciaires précédentes. Sur les courbes de refroidissement, de plus faibles variations, également en dents de scie, ont des quasi-périodicités de 40 et 20 ka. D'autres aspects des variations climatiques apparaissent dans les concentrations de sodium (venant du sel des embruns) et des poussières. En Antarctique, ces dernières proviennent vraisemblablement de la Patagonie, et les variations dépendent, d'une part, de l'aridité des sols, d'autre part, de la violence des vents. La circulation atmosphérique a dû être beaucoup plus vigoureuse et les déserts bien plus étendus lors des périodes les plus froides.
Les bulles d'air piégées dans la glace donnent le contenu en dioxyde de carbone (CO2) et en méthane (CH4) des atmosphères du passé. Ces gaz à effet de serre ont varié à l'unisson du climat depuis 420 ka. La faiblesse des déphasages entre les variations climatiques et celles de ces gaz suggère que ces fluctuations de l'effet de serre ont agi en boucle de rétroaction positive, amplifiant la réponse climatique aux variations astronomiques. Aujourd'hui, sous l'influence des activités agricoles et industrielles de l'homme, les teneurs en CO2 et en CH4 dépassent largement celles qui ont été mesurées pour les périodes passées les plus chaudes. Le climat risque de se réchauffer au-delà des bornes de ces derniers 420 ka.
Robert KANDEL
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