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Le mystère de la transition mi-pléistocène enfin résolu ?

Crédits : Wikimedia Commons.

Une équipe de chercheurs de l’Université de Cardiff (Royaume-Uni) met en avant le rôle joué par l’extension latitudinale des calottes polaires dans la transition mi-pléistocène, un phénomène troublant qui interroge depuis longtemps les paléo-climatologues. Les résultats ont été publiés dans la revue Science le 26 mai dernier.

L’alternance de périodes glaciaires et interglaciaires est une caractéristique phare du climat de la Terre sur les derniers millions d’années. À l’origine de ces oscillations, on trouve les paramètres orbitaux dits de Milankovitch. Sous l’influence des planètes géantes, au premier chef desquels figurent Jupiter et Saturne, l’orbite de la Terre autour du soleil voit son excentricité varier, de même que l’obliquité et la direction de son axe de rotation.

En modifiant ainsi l’ensoleillement et, par effet ricochet, l’extension des calottes polaires et la quantité de gaz à effet de serre, ces paramètres rythment l’alternance entre période froide et période plus chaude. Or, un changement dans le rythme des cycles glaciaires est survenu il y a environ un million d’années. En effet, leur périodicité est passée de 41 000 ans à 100 000 ans et leur amplitude a augmenté. On parle de transition mi-pléistocène, un phénomène intrigant qui fait toujours l’objet de nombreuses recherches.

transition mi-pléistocène
Représentation schématique des paramètres orbitaux. De gauche à droite, excentricité, obliquité et précession. Crédits : Skeptical Science.

Le rôle des calottes polaires et de leur extension latitudinale sur la transition mi-pléistocène

De nouveaux résultats viennent éclairer ce changement de rythmicité. Selon les scientifiques de Cardiff, l’explication se trouve dans l’extension des zones englacées de l’hémisphère nord. Leur hypothèse permet de comprendre l’évolution de la fréquence des âges glaciaires via la précession des équinoxes (le changement dans la direction de l’axe de rotation de la Terre) qui a de toute évidence joué un rôle plus faible par rapport à l’obliquité avant la transition mi-pléistocène.

« Les calottes glaciaires du Pléistocène inférieur étaient plus petites que leurs homologues plus récentes et limitées aux latitudes plus élevées où les effets de l’obliquité dominent sur ceux de la précession », détaille Stephen Barker, auteur principal de l’étude. « Cela explique probablement pourquoi il nous a fallu si longtemps pour trouver des preuves d’un forçage de la précession au début du Pléistocène ».

En d’autres termes, la sensibilité du climat aux paramètres orbitaux était différente avant la transition mi-pléistocène en raison d’une extension plus modeste des zones englacées, probablement due à un niveau moyen de gaz à effet de serre plus important. Il faudra attendre une baisse suffisante de ces derniers, et donc une extension plus importante des calottes polaires, pour voir la précession gagner en influence et entrer dans la rythmicité du dernier million d’années.

« Ces résultats sont l’aboutissement d’un effort majeur, impliquant plus de douze ans de travaux minutieux en laboratoire pour traiter près de dix mille échantillons et le développement d’une série de nouvelles approches analytiques », rapporte ledit chercheur. « Grâce à cela, nous pouvons enfin mettre un terme à un problème de longue date en paléoclimatologie et contribuer à une meilleure compréhension du système climatique de la Terre ».