Les changements dans l'orbite de la Terre conduisent les cycles glaciaires à long terme, mais une nouvelle prévision suggère que ce schéma ancien est perturbé pendant des dizaines de milliers d'années en raison du réchauffement climatique induit par l'homme
Terre pendant une période glaciaire
Sans le changement climatique induit par l'homme, la Terre peut être sur la bonne voie pour plonger dans une autre période glaciaire dans les 11 000 ans. Cette prévision à long terme du climat «naturel» de la planète est basée sur une nouvelle analyse de la façon dont les oscillations sous la forme de son orbite et l'inclinaison de son axe se combinent pour modifier la quantité d'énergie solaire atteignant la planète.
Pendant des millions d'années, ces oscillations orbitales – connues sous le nom de cycles de Milankovitch – ont amené la planète dans et hors des périodes glaciaires environ tous les 41 000 ans. Mais les 800 000 dernières années ont vu ces cycles glaciaires, également connus sous le nom de glace, ne se produisent que tous les 100 000 ans environ. Le terme ère glaciaire peut être utilisé pour se référer à chaque fois qu'il y avait de la glace aux pôles de la Terre, comme il y en a maintenant, bien qu'il soit également généralement des périodes de glaciation généralisée.
Les ambiguïtés du dossier du moment où les feuilles de glace ont avancé et se sont retirées signifiaient qu'il n'était pas possible d'expliquer comment les changements orbitaux ont été impliqués dans la conduite de ce cycle plus long, un mystère connu des paléoclimatologues comme le «problème de 100 000 ans».
Lorsque des études antérieures ont tenté de lier les changements d'orbite à des périodes spécifiques comme le début d'une période glaciaire, Stephen Barker à l'Université de Cardiff, au Royaume-Uni et ses collègues a pris une nouvelle approche. Ils ont examiné les modèles globaux de la façon dont les périodes glaciaires, également appelées âge glaciaires, s'estompent et reviennent pendant les «interglaciaires» intermédiaires. Cela leur a permis de lier les changements en orbite avec les changements de glace – malgré le flou dans le record de glace au cours des millions de dernières années.
Ils ont constaté que ces cycles de 100 000 ans semblent suivre une règle simple. Au cours des 900 000 dernières années, chaque interglaciaire s'est produit après que l'axe de la Terre a vacillé à son point le plus éloigné du soleil, car la planète s'installa également vers le soleil, suivant la phase la plus circulaire de son orbite.
Cela suggère que ces trois aspects de l'orbite de la Terre – connus sous le nom de précession, d'obliquité et d'excentricité – se combinent pour créer le cycle glaciaire de 100 000 ans, explique Barker. «Depuis 900 000 ans, cette règle simple prédit chacun de ces principaux événements de licenciement glaciaire. Cela nous dit que c'est vraiment très facile à prévoir », dit-il.
Sur la base de cette règle, et en l'absence de l'influence du réchauffement de nos émissions de gaz à effet de serre, nous pourrions nous attendre à la prochaine période interglaciaire suivant celle dans laquelle nous vivons actuellement – connu sous le nom d'Holocène – pour commencer dans environ 66 000 ans. Mais cela «ne pouvait commencer que s'il y avait une période glaciaire avant cela», explique Barker.
Le phasage de l'obliquité et de la précession qui ont précédé l'Holocène suggère que la glaciation serait susceptible d'être bien en cours entre 4300 et 11100 ans. Nous pourrions même vivre actuellement à ce qui aurait été le début de cette prochaine période glaciaire. «Bien sûr, ce n'est que dans un scénario naturel», explique Barker.
Les plus de 1,5 billion de tonnes de dioxyde de carbone humains ont émis dans l'atmosphère car la révolution industrielle devrait provoquer suffisamment de réchauffement pour perturber ce cycle glaciaire à long terme.
«Le montant que nous avons déjà mis dans l'atmosphère est si grand qu'il prendra des centaines à des milliers d'années pour le retirer via des processus naturels», explique Barker. Cependant, il dit que davantage de recherches sont nécessaires pour définir plus en détail le futur climat naturel de la Terre.
Ceci est conforme à la modélisation antérieure qui suggère que l'augmentation des niveaux de CO2 en raison des émissions anthropiques empêchera le début de la prochaine période glaciaire pour des dizaines à des centaines de milliers d'années, explique Andrey Ganopolski à l'Institut Potsdam pour la recherche sur le climat en Allemagne.
Cependant, il dit que même les niveaux préindustriels de CO2 dans l'atmosphère peuvent avoir été suffisamment élevés pour retarder la progression des calottes glaciaires de 50 000 ans. Cela est dû aux variations orbitales inhabituellement mineures attendues dans les millénaires à venir et la manière imprévisible de la Terre réagit à ces changements.
