Le réchauffement actuel aurait bien renversé une longue tendance au refroidissement

Anomalies de température il y a 6000 ans, telles que retranscrites par des modèles avec végétation étendue. Crédits : Darrell S. Kaufman & coll. 2023.

Au cours des milliers d’années qui ont précédé l’ère industrielle, le climat suivait-il une tendance naturelle au réchauffement ou bien au refroidissement ? Contrairement à ce que l’on pourrait penser, la réponse à cette question est loin d’être évidente. Elle constitue même une énigme scientifique à part entière. Dans une étude, des chercheurs font le point sur l’état des connaissances et identifient le scénario le plus probable. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature le 15 février dernier.

L’interglaciaire actuel, l’Holocène, a démarré il y a un peu plus de 10 000 ans. C’est au cours de cette époque géologique que nos civilisations se sont développées, eu égard à un climat remarquablement stable au vu des fluctuations passées. Or, bien que l’Holocène soit la période géologique la mieux documentée d’un point de vue paléoclimatique, une énigme intrigue les scientifiques depuis plusieurs décennies.

L’énigme de la température de l’Holocène

Selon les proxys climatiques tels que les pollens, les carottes glaciaires ou les sédiments marins, la température moyenne du globe a culminé à + 0,7 °C par rapport au climat préindustriel (1850-1900) il y a 9000 à 6000 ans environ. On parle d’optimum climatique de l’Holocène pour décrire cette phase chaude. Par la suite, c’est un lent refroidissement qui s’est mis en place, lequel a atteint son apogée lors du petit âge glaciaire entre les seizième et dix-huitième siècles.

Toutefois, les modèles de climat ne retranscrivent pas une telle évolution. Les simulations font au contraire état d’une tendance progressive au réchauffement de l’ordre de 0,5 °C au cours de l’Holocène. Ce désaccord entre les enregistrements paléoclimatiques et les résultats de modélisations est plus connue sous le nom d’énigme de la température de l’Holocène (Holocene Temperature Conundrum).

Holocène
Évolution de la température moyenne du globe depuis 22 000 ans selon différents jeux de données. Notez la différence entre les courbes issues d’enregistrements paléoclimatiques (en bleu et cyan notamment) et celles issues de modélisations (kaki, noir et gris). Crédits : Zhengyu Liu & coll. 2014.

Des rétroactions manquées par la plupart des modèles

Dans une étude, des chercheurs ont tenté de synthétiser les nombreux travaux qui se sont penchés sur la question. En recoupant les données paléoclimatiques avec des résultats de modélisations et des considérations plus théoriques, ils ont mis en exergue l’incertitude forte qui demeure quant à la forme précise de la courbe de température au cours de l’Holocène, et ce même si certaines études ont annoncé avoir résolu l’énigme.

Si l’incertitude reste grande, les chercheurs proposent néanmoins un scénario qui, selon eux, est le plus probable au vue des informations actuellement disponibles. Le climat aurait effectivement connu un optimum il y a environ 6000 ans, en lien avec une banquise sensiblement réduite en Arctique et une végétation plus étendue dans des zones actuellement désertiques comme le Sahel, bien que cet optimum soit moins fort que suggéré par les proxys (+ 0,4 °C). Aussi, la plupart des modèles climatiques sous-estiment à l’évidence certaines rétroactions qui amplifient le réchauffement.

« Les modèles sont la seule source de prévisions climatiques quantitatives détaillées, leur fidélité est donc essentielle pour planifier les stratégies les plus efficaces pour atténuer et s’adapter au changement climatique », note Darrell Kaufman, auteur principal de l’étude. En triant et en isolant les modèles qui restituent bien les rétroactions de la glace de mer et surtout de la végétation, les chercheurs ont observé un bon accord avec les données paléoclimatiques. L’optimum climatique est alors apparent dans les simulations, avec un lent refroidissement jusqu’au début de la révolution industrielle.

« Quantifier la température moyenne de la Terre dans le passé, lorsque certains endroits se réchauffaient tandis que d’autres se refroidissaient, est un défi et des recherches supplémentaires sont nécessaires pour résoudre de façon définitive l’énigme », souligne toutefois le chercheur.