Pour la première fois, des scientifiques ont mesuré les gaz atmosphériques de la fin du Pliocène, fournissant des données qui pourraient aider à prédire le climat futur.
Le site de forage d'Allan Hills en Antarctique où les chercheurs ont extrait une carotte de glace vieille de 3 millions d'années
Des bulles dans une carotte de glace vieille de 3 millions d’années ont permis aux chercheurs de mesurer pour la première fois les gaz présents dans l’atmosphère à la fin du Pliocène.
Cette époque, où l’on estime que les températures mondiales étaient environ 1°C plus élevées qu’aujourd’hui et que le niveau de la mer était jusqu’à 25 mètres plus élevé, est souvent considérée comme un avertissement pour notre époque. Mais les niveaux de dioxyde de carbone et de méthane dans les bulles sont bien inférieurs à ceux d’aujourd’hui, ce qui pourrait signifier que le climat de la Terre est plus sensible que nous le pensions aux petits changements atmosphériques.
Dans certaines régions de l'Antarctique, la neige s'accumule chaque année au-dessus de la neige de l'année précédente et est comprimée en couches de glace contenant des bulles d'air, nous donnant un enregistrement continu de l'atmosphère passée. L'année dernière, le groupe Beyond EPICA a extrait le plus ancien enregistrement continu de glace à ce jour, remontant à plus d'un million d'années.
Mais les scientifiques ont également extrait de la glace encore plus ancienne dans des endroits où la glace plus jeune a été érodée par le vent et où la glace « bleue » plus ancienne est proche de la surface.
Julia Marks-Peterson de l'Université d'État de l'Oregon et ses collègues ont utilisé cette glace ancienne d'Allan Hills pour proposer la première mesure directe du dioxyde de carbone et du méthane dans l'atmosphère du Pliocène. L’équipe a découvert des niveaux étonnamment bas de ces deux gaz il y a environ 3 millions d’années : 250 parties par million pour le dioxyde de carbone et 507 parties par milliard pour le méthane. Au cours de la période de refroidissement qui a suivi, l’équipe a constaté une légère diminution du dioxyde de carbone et aucun changement notable dans le méthane.
Les résultats sont nettement inférieurs aux estimations précédentes basées sur des mesures indirectes, qui indiquaient des niveaux de dioxyde de carbone de 400 parties par million, plus proches d'aujourd'hui. Il n’existe aucun moyen indirect de mesurer le méthane passé, qui se situe aujourd’hui à un peu moins de 2 000 parties par milliard.
« Nous avons vraiment été un peu surpris », déclare Marks-Peterson. Si ces résultats sont corrects, ils pourraient suggérer que même de petits changements dans les niveaux de gaz à effet de serre pourraient déclencher des changements climatiques majeurs. « Peut-être que le système Terre est encore plus sensible aux changements de CO2 que nous ne le pensons », dit-elle. « C'est une pensée un peu effrayante et quelque chose auquel je dirais que notre dossier ne peut pas encore répondre. »
« En fin de compte, toute nouvelle donnée suggérant que les niveaux de CO2 du Pliocène étaient inférieurs aux prévisions précédentes signifie que le changement climatique futur pourrait être pire que prévu », déclare Cristian Proistosescu de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, qui n'a pas participé à l'étude.
Mais des travaux supplémentaires sont nécessaires avant de pouvoir utiliser les données pour éclairer les modèles climatiques, prévient Tim Naish de l'Université Victoria de Wellington en Nouvelle-Zélande. « Il est bien trop tôt pour jeter le bébé avec l'eau du bain », dit-il. Naish souhaite que le record soit reporté plus loin dans le temps, lorsque le Pliocène était encore plus chaud.
Thomas Chalk, du Centre européen de recherche et d'enseignement en géosciences de l'environnement, se dit convaincu que les faibles valeurs de CO2 de l'étude sont correctes. Cependant, il souligne que la distorsion des glaces anciennes rend impossible de savoir si les valeurs faibles représentent une période froide, une période chaude ou une moyenne précise. « C'est représentatif de quelque chose. Nous devons savoir de quoi il est représentatif. Parce qu'il n'est pas accompagné de sa propre petite estimation de la température, et il n'est certainement pas accompagné d'une estimation de la température mondiale », explique-t-il.
L’équipe espère améliorer la fiabilité de son analyse en comparant ses résultats avec ceux de la carotte de glace continue du groupe Beyond EPICA. «Cela nous aidera à mieux comprendre notre propre bilan», déclare Marks-Peterson. « Nous sommes tous sur des fourmis et des aiguilles en attendant d’entendre ce qu’ils trouvent. »
