Le climat de l'Atlantique Nord a connu un changement radical en très peu de temps à la fin de la dernière période glaciaire. C'est ce que révèle l'examen de nouvelles données très précises issues de carottes extraites des glaces du Groenland. Les résultats de l'étude menée par des chercheurs de l'Institut Niels Bohr de l'Université de Copenhague en collaboration avec une équipe de recherche internationale ont été publiés dans les revues "Science" et "Science Express".
Année après année, la neige qui recouvre le Groenland se compacte et se transforme en glace. A chaque fois, c'est une nouvelle couche de la calotte glaciaire qui est formée, emportant avec elle de précieuses informations sur le climat de l'année en cours. Les 3 km d'épaisseur de la calotte glaciaire sont ainsi une véritable bibliothèque pour climatologues, renfermant plus de 125.000 ans de données.
La dernière période glaciaire s'est achevée avec des changements climatiques violents qui ont vu se succéder deux périodes de réchauffement interrompues par une période froide. Le premier de ces réchauffements abrupts a eu lieu il y a 14 700 ans. Les températures s'étaient alors envolées de 10 degrés au Groenland. C'est à cette époque, appelée période de Bølling, que les premiers hommes s'installèrent en Europe du Nord et en Scandinavie. Mais toutes les bonnes choses ont une fin et moins de 2.000 ans plus tard leurs descendants durent faire face à une nouvelle glaciation. Celle-ci les frappa il y a 12.900 ans pour s'achever pour de bon il y a 11 700 ans. Les carottes glaciaires prélevées dans le cadre du projet NorthGRIP montrent que ces changements climatiques furent incroyablement rapides.
"Nous avons analysé la transition entre la dernière glaciation et la période interglaciaire actuelle et le changement est à peu près aussi rapide que s'il suffisait d'appuyer sur un bouton pour inverser le climat!", explique Dorthe Dahl-Jensen, professeur au Centre Glace et Climat de l'Institut Niels Bohr.
Les nouvelles données indiquent en effet que le climat de l'hémisphère Nord a radicalement changé d'une année sur l'autre. Pour arriver à cette conclusion, les chercheurs se sont appuyés sur l'étude haute résolution de trois substances enfermées dans les glaces révélant chacune ses propres secrets : - La poussière : la quantité de poussière dans chaque couche de glace fournit une indication sur la température globale de l'hémisphère. Plus il fait froid, plus la présence de poussière dans l'atmosphère est importante et plus celle-ci se dépose sur les glaces du Groenland. - L'oxygène : l'oxygène est présent dans l'atmosphère sous forme de trois isotopes, O-16 (extrêmement majoritaire), O-17 et O-18. Du fait de ses deux neutrons de plus par atome, O-18 est plus lourd qu'O-16 et les molécules d'eau qui le contiennent également. Leur évaporation nécessite donc plus d'énergie. Par l'effet cumulé de la température des océans et de la température atmosphérique, plus il fait froid, moins la pluie et donc la glace, ne contiennent d'O-18. - L'hydrogène : la quantité de Deutérium, isotope rare de l'hydrogène, est également mesurée. Celle-ci renseigne sur le climat de la région d'où est originaire la vapeur d'eau à l'origine de la glace.
Scénario d'un changement climatique
A partir de l'étude comparée de ces trois substances, les chercheurs de l'Institut Niels Bohr ont pu reconstituer le scénario de ce dernier réchauffement climatique.
Le premier phénomène observable est la diminution d'un facteur 10 du taux de poussière enfermée dans la glace en quelques décennies, sans qu'aucune évolution ne soit observée sur le Deutérium ou l'oxygène. Or, la poussière atmosphérique est principalement originaire d'Asie. Les chercheurs ont ainsi pu en conclure que le réchauffement avait démarré loin du Groenland avant que les premiers effets ne soient ressentis sur l'île.
Quelques années plus tard, c'est au tour des précipitations sur le Groenland de connaître des changements. La rapidité et l'ampleur de l'évolution des taux de Deutérium et d'O-18 dans la glace est l'élément qui étonna le plus les chercheurs. Un changement si brutal signifie en effet que les précipitations ne pouvaient pas avoir la même origine géographique d'une année sur l'autre. Ce phénomène correspond à un bouleversement total du système météorologique en Atlantique Nord, et donc des conditions climatiques.
Ainsi, si la fin de la dernière glaciation avait mis quelques décennies à s'initier, sans doute du côté des tropiques d'où proviennent la quasi-totalité des précipitations mondiales, ses effets ont pu être ressentis d'une année sur l'autre dans l'Atlantique Nord, région du monde où le réchauffement fut le plus violent.
La compréhension des changements climatiques passés est d'une importance primordiale pour mieux analyser celui auquel nous devons faire face. Ces données permettront d'améliorer les modèles climatiques qui prédisent les scénarii possibles pour l'avenir de la planète.
Dorthe Dahl-Jensen - Is og klima, Juliane Maries Vej 30, 2100 København Ø, Rockefeller, 316, Niels Bohr Instituttet - Is og klima, Professor - email : ddj @ gfy.ku.dk
