Les chercheurs ont pu déterminer les niveaux atmosphériques de dioxyde de carbone au cours des 2,1 millions d'années passées dans les moindres détails à ce jour en analysant les coquilles de plancton unicellulaire. Leurs résultats jettent un nouvel éclairage sur le rôle du CO2 dans les cycles de refroidissement et de réchauffement de la Terre, confirmant les soupçons de nombreux chercheurs selon lesquels des niveaux de dioxyde de carbone plus élevés coïncidaient avec des intervalles plus chauds au cours de la période d'étude. Mais cela exclut également une baisse de CO2, car la cause de la période glaciaire de la Terre s’allonge et s’intensifie il y a environ 850 000 ans.
L'étude, publiée dans le numéro du 19 juin de la revue Science, montre que les niveaux de CO2 de pointe au cours des 2,1 millions d'années en moyenne n'étaient que de 280 parties par million; mais aujourd'hui, le CO2 est à 385 parties par million, soit 38% de plus. Cette constatation signifie que les chercheurs devront regarder en arrière dans le temps pour trouver un analogue au changement climatique moderne.
Dans l'étude, Bärbel Hönisch, géochimiste à l'Observatoire de la Terre Lamont-Doherty, et ses collègues ont reconstruit les niveaux de CO2 en analysant les coquilles de plancton unicellulaire enfouies sous l'océan Atlantique, au large des côtes de l'Afrique. En datant les coquilles et en mesurant leur rapport d'isotopes de bore, ils ont pu estimer la quantité de CO2 dans l'air lorsque le plancton était vivant. Cette méthode leur a permis de voir plus loin que les enregistrements de précision conservés dans des carottes de glace polaire, qui ne remontent qu'à 800 000 ans.
Il y a environ 850 000 ans, les cycles climatiques sur Terre sont passés de dominés par 40 000 ans à des cycles plus forts de 100 000 ans des temps les plus récents. La période d'il y a 800 à 1 000 kyrs s'appelle la transition du Pléistocène moyen, et puisque les rythmes de l'orbite terrestre n'ont pas changé, certains scientifiques ont attribué ce changement à la baisse des niveaux de CO2. Mais l'étude a révélé que le CO2 était plat pendant cette transition et peu susceptible d'avoir déclenché le changement.
"Des études antérieures ont indiqué que le CO2 n'avait pas beaucoup changé au cours des 20 derniers millions d'années, mais la résolution n'était pas suffisamment élevée pour être définitive", a déclaré Hönisch. "Cette étude nous dit que le CO2 n'était pas le principal déclencheur, bien que nos données continuent de suggérer que les gaz à effet de serre et le climat mondial sont intimement liés."
On pense que le moment des périodes glaciaires est principalement contrôlé par l'orbite et l'inclinaison de la Terre, qui détermine la quantité de lumière solaire qui tombe sur chaque hémisphère. Il y a deux millions d'années, la Terre a connu une période glaciaire tous les 41 000 ans. Mais il y a quelque temps, il y a environ 850 000 ans, le cycle a atteint 100 000 ans et les calottes glaciaires ont atteint des étendues plus importantes qu'au cours de plusieurs millions d'années, un changement trop important pour être expliqué par la seule variation orbitale.
Un rabattement global du CO2 n'est qu'une des théories proposées pour la transition. Une deuxième théorie suggère que l'avancée des glaciers en Amérique du Nord a enlevé le sol au Canada, provoquant la formation de glace plus épaisse et plus durable sur le substrat rocheux restant. Une troisième théorie remet en question la façon dont les cycles sont comptés et se demande si une transition s'est produite.
Les faibles niveaux de dioxyde de carbone mis en évidence par l'étude au cours des 2,1 millions d'années passées font que les niveaux modernes, causés par l'industrialisation, semblent encore plus anormaux, explique Richard Alley, glaciologue à la Pennsylvania State University, qui n'a pas participé à la recherche.
"Nous savons, en regardant des enregistrements climatiques beaucoup plus anciens, qu'une augmentation importante et rapide du C02 dans le passé (il y a environ 55 millions d'années) a provoqué une grande extinction chez les créatures océaniques vivant au fond et a dissous beaucoup de coquilles lorsque l'océan est devenu acide, " il a dit. "Nous allons dans cette direction maintenant."
L'idée d'approximer les niveaux passés de dioxyde de carbone à l'aide de bore, un élément libéré par les volcans en éruption et utilisé dans le savon de maison, a été lancée au cours de la dernière décennie par le co-auteur du journal, Gary Hemming, chercheur au Lamont-Doherty and Queens College. Les autres auteurs de l’étude sont Jerry McManus, également à Lamont; David Archer à l'Université de Chicago; et Mark Siddall, à l'Université de Bristol, Royaume-Uni.
Source: EurekAlert
