Robert Matthews, chroniqueur scientifique du Sunday Telegraph, Londres.
Une carotte prélevée en hiver au lac d’Annecy (France) laisse entrevoir les différentes couches de sédimentation. Son étude permet d’estimer l’évolution de la température d’une région sur des milliers d’années.
Carte simplifiée de la circulation des grands courants océaniques.
Apporter des preuves d’un phénomène stupéfiant suffit rarement à persuader la communauté scientifique. Il faut aussi en proposer une explication convaincante
Coupe d’une carotte de glace de l’Antarctique, observée avec un microscope à lumière polarisée. De cette glace, vieille de plus de 100 000 ans, les chercheurs déduiront les variations de température à l’époque.
Peinture rupestre du Tassili, plateau du Sahara algérien. L’actuel désert serait apparu il y a 5 500 ans seulement, après un basculement du climat qui aurait détruit d’antiques civilisations.
«L’accroissement des flux d’eau douce en direction
des océans était important, mais pas si différent de celui que l’effet de serre pourrait provoquer. Paradoxalement,
le réchauffement de la planète pourrait refroidir brutalement l’Est de l’Amérique du Nord, l’Europe et la Scandinavie»
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Fin de la glaciation: les mystères du méthane Les phénomènes auxquels les
scientifiques attribuent aujourd’hui le pouvoir de déterminer le climat de
la Terre sont d’une subtilité étonnante. L’un des plus étranges
est le lien entre les périodes glaciaires, les tremblements de terre et la
boue. En 1998, une équipe du centre océanographique de Southampton
(Royaume-Uni) a annoncé dans la revue Nature la découverte d’un
dépôt de 450 milliards de mètres cubes sur le fond marin au large
des côtes de la Sardaigne, effet d’une coulée de boue vraiment énorme:
elle aurait pu recouvrir la France entière sous un mètre d’épaisseur. |
Les changements
climatiques ne sont pas nécessairement lents. De récentes études
prouvent que des «basculements» se sont déjà produits en
moins d’une décennie...
La verte
Irlande transformée en désert de glace. Au large des côtes françaises,
des phoques du Groenland nagent entre des morceaux de banquise. Des ours polaires
rôdent dans les rues d’Amsterdam... Telles sont les images qu’évoquent
les toutes dernières recherches sur le réchauffement de la planète.
Vous avez bien lu: réchauffement de la planète, c’est-à-dire
hausse de la température moyenne à la surface du globe due à
la rétention de la chaleur solaire dans l’atmosphère par la pollution.
Pis, les mêmes recherches suggèrent que ce changement radical de climat
en Europe du Nord pourrait se produire en 10 ans seulement. Pas de faute de frappe:
il ne manque aucun zéro à ce chiffre. Des scientifiques ont récemment
mis en évidence que le réchauffement de la planète peut avoir
un impact dévastateur en un temps infiniment plus court que nul ne l’aurait
cru possible, qui ne se compte ni en siècles, ni en décennies mais
en années: ce phénomène brusque est appellé «basculement»
climatique.
Un éminent expert vient d’adresser cette mise en garde: certains pays de l’Atlantique
Nord pourraient entrer dans un climat arctique en 10 ans. Autant dire en un clin
d’œil à l’échelle géologique. A l’échelle humaine, une
telle rapidité de changement climatique est très probablement insupportable.
Une économie, une agriculture seraient-elles capables de résister à
un bouleversement aussi soudain?
Rouvrir le débat
sur le réchauffement de la planète
Pourtant, les
preuves s’accumulent: non seulement de tels «basculements» peuvent avoir
lieu, mais ils se sont déjà produits dans le passé. Ces données
rendent plus urgente la réouverture d’un débat sur le réchauffement
de la planète, qui a perdu beaucoup en vigueur ces dernières années.
En matière de changement climatique, l’attention s’est en gros concentrée
sur un seul point: la quantité croissante, dans l’atmosphère terrestre,
de gaz à effet de serre (en particulier le dioxyde de carbone dégagé
par la combustion des carburants fossiles) retient toujours plus de chaleur solaire.
D’immenses efforts ont été faits pour tenter de prédire la hausse
de température que l’augmentation de ces gaz va provoquer sur la planète.
Actuellement, les estimations les plus fiables l’évaluent à environ
1,5 degré Celsius au cours du prochain siècle.
Selon les scientifiques, un réchauffement – même aussi modeste à
première vue – pourrait créer des bouleversements dans tous les domaines,
allant des pratiques agricoles à la diffusion des maladies. Mais le rythme
du changement ne paraît guère terrifiant: nous pourrons sûrement
faire face à des évolutions étalées sur plusieurs générations.
Ne l’avons-nous pas déjà fait? Ces arguments sont étayés
par un autre qui semble exclure fermement tout changement rapide de climat: comme
les océans ont une inertie thermique colossale, ils amortiraient sûrement
un choc soudain. A égalité de poids, il faut 10 fois plus d’énergie
pour chauffer de l’eau que du fer à l’état solide.
Deux failles
dans les précédents raisonnements
Les chercheurs
n’ont donc pas été surpris de ne trouver aucun indice de brusques changements
de climat lorsqu’ils ont commencé à étudier les sédiments
océaniques anciens, dont les compositions isotopiques gardent en mémoire
les températures passées. Mais on sait aujourd’hui que, dans cette
convergence apparemment rassurante entre la théorie et les constats, il y
a deux énormes failles. La première est apparue au début des
années 80, lorsqu’une mission scientifique américano-européenne
au Groenland a fait une étrange découverte. Elle avait extrait une
carotte de glace dans le sud de ce pays et mesuré les compositions isotopiques
des gaz retenus à différentes profondeurs, afin d’estimer la température
dans la région sur des milliers d’années, ce qui n’avait pu être
fait avec précision jusqu’alors. Quand ils établirent leur graphique,
les chercheurs découvrirent quelque chose de très curieux. Et perturbant.
La carotte montrait, comme prévu, une hausse de température correspondant
à la fin de la dernière période glaciaire, il y a environ 11
000 ans. Mais elle révélait aussi que ce réchauffement s’était
produit pour l’essentiel en l’espace d’une quarantaine d’années seulement.
Dans un premier temps, personne ne sut que faire de ce résultat, qui contredisait
radicalement tout ce que les scientifiques savaient – ou croyaient savoir – des changements
climatiques. Mais d’autres carottes furent extraites et donnèrent des résultats
encore plus spectaculaires: en 20 ans à peine, la température du Groenland
avait augmenté de 5 à 10 degrés et les précipitations
avaient doublé.
Rien dans les études antérieures sur les carottes de sédiments
marins n’avait préparé les chercheurs à de telles trouvailles
– et pour cause. Si les carottes de sédiments océaniques anciens n’en
disaient rien, c’était seulement parce que l’image qu’elles donnaient des
changements de température était très sommaire. Elles n’offraient
pas, tout simplement, la vision fine des carottes de glace.
Stimulés par les découvertes du Groenland, les scientifiques ont cherché
des sites où les sédiments marins s’accumulent suffisamment vite pour
enregistrer les températures avec autant de précision que les carottes
de glace. Et ils ont retrouvé le même passé de brusques changements
de climat, dans des lieux aussi éloignés que la Californie et l’Inde.
Apporter des preuves d’un phénomène stupéfiant suffit rarement
à persuader la communauté scientifique. Il faut aussi en proposer une
explication convaincante. Or, l’analyse – admise depuis des années – de l’apparition
et de la disparition des périodes glaciaires donnait encore plus de raisons
de croire que les changements de climat devaient être lents et doux. Cette
analyse reposait sur les travaux d’un chercheur serbe, Milutin Milankovitch qui,
en 1920, avait lié les glaciations à des variations de l’orbite de
la Terre, provoquées par l’attraction ou la répulsion des autres planètes.
Ces variations modifient la concentration du rayonnement solaire qui atteint notre
globe. Il s’agit d’évolutions très graduelles, étalées
sur plusieurs milliers d’années: induits de cette façon, les changements
de climat étaient tout sauf abrupts. Mais, là encore, il y avait une
faille dans ce raisonnement rassurant: Wallace Broecker, de l’Université Columbia
(Etat de New York), l’a repérée à peu près au moment
où les climatologues perplexes s’interrogeaient sur la carotte de glace.
Cette faille est liée à un trait bien particulier des océans:
leur système de circulation. Des courants océaniques transportent la
chaleur autour du globe comme un immense tapis roulant. Dans l’Atlantique par exemple,
un courant chaud parti du golfe du Mexique remonte vers le nord et transmet sur son
passage sa chaleur à l’air, par évaporation. Ses eaux sont donc progressivement
plus froides, plus salées et plus denses, jusqu’au moment où, près
de l’Islande, elles deviennent si lourdes qu’elles sombrent, et entreprennent sur
le fond océanique un long voyage de retour vers le sud.
Wallace Broecker a compris que ce processus délicat et complexe – qu’il a
baptisé le «Tapis roulant» – pourrait être le talon d’Achille
du climat terrestre: il rend possible la transformation de légères
modifications en bouleversements colossaux. Sans avoir à changer la masse
entière des océans, une petite variation de température pourrait
suffire à altérer le comportement du Tapis roulant – et à déclencher
sur une zone immense un changement climatique rapide et radical.
En fondant peu à peu, les glaces de l’Arctique pourraient, par exemple, diluer
la salinité du Tapis roulant jusqu’à un seuil de densité critique
où il ne coule plus, et ne repart plus vers le sud se recharger en chaleur.
En pratique, le Tapis serait arrêté, et l’Atlantique Nord isolé
des eaux tropicales de plus en plus chaudes. Le résultat serait alors tout
à fait paradoxal: un léger réchauffement de l’Arctique ferait
chuter les températures des pays nord-atlantiques.
L’existence du
«Tapis roulant» est menacée
On est aujourd’hui
largement convaincu que l’explication de Broecker est au cœur des brusques changements
climatiques du passé. L’inquiétant est qu’on prévoit que le
réchauffement de la planète aura précisément sur les
glaces de l’Arctique le type d’impact qui menace l’existence du Tapis roulant. Les
projections informatiques des effets de la pollution sur les températures
du globe laissent entrevoir un afflux d’eaux douces et froides dans l’Atlantique
Nord, qui pourraient diluer suffisamment le Tapis pour le bloquer. Si cela se produisait,
estime Wallace Broecker, les températures hivernales de l’Atlantique Nord
chuteraient d’environ 10 degrés en 10 ans, donnant à une ville comme
Dublin le climat du Spitzberg (400 kilomètres au nord du cercle polaire arctique).
«Les conséquences seraient dévastatrices», dit-il.
Les informations que livrent les carottes de glace renforcent la crédibilité
de ce scénario, estime le climatologue Kendrick Taylor, de l’Institut de recherche
sur le désert de Reno (Nevada). De nombreuses carottes suggèrent qu’il
y a environ 8 000 ans, s’est produit un soudain retour à une «mini-période
glaciaire», qui a duré environ 400 ans. Le déversement dans l’Atlantique
d’eaux de fonte venues de lacs canadiens en est, selon Taylor, la cause la plus probable:
elles ont interrompu le Tapis roulant qui transportait la chaleur. «L’accroissement
des flux d’eau douce en direction des océans était important, mais
pas si différent de celui que l’effet de serre pourrait provoquer, écrit-il
dans un article récent de la revue American Scientist. Paradoxalement, le
réchauffement de la planète pourrait refroidir brutalement l’Est de
l’Amérique du Nord, l’Europe et la Scandinavie.»
Alors, à quand un nouvel arrêt du Tapis roulant? Nous n’en savons rien.
Les modèles informatisés n’ont toujours pas déterminé
quel seuil critique de densité de l’eau de mer interromprait le Tapis, ni
quelles concentrations de gaz à effet de serre seraient nécessaires
pour libérer les quantités requises d’eau de fonte.
Sahara: nouvelles
explications
Ce que ces modèles
ont montré, souligne Taylor, c’est que réduire les émissions
polluantes fait gagner du temps – en ralentissant le rythme du réchauffement
de la planète, mais aussi en faisant évoluer le climat de façon
plus lente. Mais, tandis que les scientifiques s’efforcent de saisir sur leurs superordinateurs
toutes les complexités du climat, d’autres causes de changements climatiques
radicaux commencent à être évoquées.
En juillet 1999, le professeur Martin Claussen et ses collègues de l’Institut
climatologique de Potsdam (Allemagne) ont publié des données tendant
à prouver que l’actuel désert du Sahara a été créé
il y a 5 500 ans seulement: un basculement du climat a transformé de vastes
étendues de verts pâturages en terres arides et détruit d’antiques
civilisations. A l’aide d’un modèle informatique sophistiqué de la
terre, de la mer et de l’atmosphère, ces chercheurs ont vu à quel point
peuvent être subtils certains des phénomènes susceptibles de
transformer des variations du type de celles relevées par Milutin Milankovitch
(dans l’orbite de la Terre) en bouleversements climatiques majeurs. Ils ont déterminé
qu’au cours des 9 000 dernières années, l’attraction gravitationnelle
des planètes a modifié l’inclinaison de l’axe de la Terre d’environ
un demi-degré, et déplacé d’environ cinq mois le moment où
elle est le plus près du Soleil.
En eux-mêmes, des changements aussi limités n’auraient pas dû
avoir d’effets climatiques importants. Mais, quand Martin Claussen et ses collègues
ont inclus l’effet végétation dans leur modèle informatique,
ils ont découvert qu’il provoquait l’effondrement des précipitations
sur la région du Sahara. Ils ont expliqué ce phénomène
par une «boucle de rétroaction»: une légère diminution
de la végétation permet à la surface de la terre de refléter
légèrement mieux la lumière du soleil, ce qui diminue la pluviosité,
ce qui réduit davantage la végétation, etc. Selon Martin Claussen,
c’est cette boucle qui a fait de l’immense Sahara verdoyant une étendue désolée
en quelque 300 ans: «Ce fut le plus grand changement du couvert terrestre dans
les 6 000 dernières années», estime-t-il.
Cette découverte va probablement contraindre les historiens à repenser
leurs analyses du passé de cette région. Pour Martin Claussen, elle
contredit l’idée reçue selon laquelle l’agriculture s’est effondrée
parce que les paysans antiques avaient épuisé le sol: «Des hommes
ont certes vécu au Sahara et exploité la terre jusqu’à un certain
point, mais nous pensons que cette activité n’a joué qu’un rôle
négligeable».
Ces résultats sont également reçus comme un nouvel avertissement
sur l’instabilité potentielle de notre propre climat. «Il pourrait changer
très abruptement, affirme le climatologue Andrew Goudie de l’Université
d’Oxford. Nous savions que la superficie du Sahara n’a cessé d’osciller comme
un yoyo pendant des millions d’années, et qu’il y a 8 000 ans, il était
bien plus humide qu’aujourd’hui, avec de grands fleuves qui se jetaient dans le Nil.
Mais je n’avais pas compris à quel point le changement avait été
rapide. C’est salutaire.»
Basculements
au Nord
En ce même
mois de juillet 1999, une équipe de chercheurs des Universités d’Illinois
et du Minnesota annonçait la découverte d’un autre basculement climatique
dans l’hémisphère Nord: il a temporairement replongé la région
dans une période glaciaire il y a environ 9 000 ans. Travaillant sur des sédiments
lacustres du Minnesota, cette équipe a confirmé l’existence du refroidissement
d’il y a environ 8 200 ans, qu’avaient révélé les carottes de
glace. Mais elle a aussi trouvé la preuve d’une autre chute des températures
il y a 8 300 à 8 900 ans. Elle pense que ce premier coup de froid est lié
au déversement des glaces fondues des lacs dans l’Atlantique, qui pourrait
avoir interrompu le Tapis roulant. Les chercheurs estiment à présent
que le second a très probablement une autre cause – inconnue à ce jour.
Une chose est claire: tant que nous n’en saurons pas davantage sur les complexités
des changements climatiques, toute estimation du temps qu’il nous reste pour prendre
des mesures est exclue. Mais il ressort toujours plus nettement des données
dont nous disposons qu’il pourrait être infiniment plus court que nous le pensions.
«Je croyais que les changements climatiques étaient lents et ne m’affecteraient
jamais personnellement, avoue Kendrick Taylor. Aujourd’hui, je sais que notre climat
pourrait changer sensiblement de mon vivant.»