Des variations de température
Les scientifiques ont mis en relation les données sédimentaires, obtenues sur les continents et dans les océans, avec les données glaciaires des pôles. La plupart de ces données géologiques indiquent des variations de température similaires pendant les mêmes périodes (les données sont dites « corrélées »). Les modifications du climat sont donc globales (Figure 2.4).
Des cycles climatiques
Depuis 430 000 ans, le climat varie selon des cycles de 100 000 ans (Figure 2.4). Des périodes froides, les « périodes glaciaires », alternent avec des périodes plus chaudes, les « périodes interglaciaires ». Les périodes interglaciaires durent entre 10 000 et 30 000 ans (ce qui ne représente que 20 % du temps sur un cycle de 100 000 ans). La température varie de 15°C entre la période la plus froide du cycle (glaciaire) et la période la plus chaude (interglaciaire).
Entre -740 000 et -430 000 ans, le climat variait selon des cycles de 40 000 ans (EPICA Community Members, 2004EPICA Community Members, 2004 : Eight glacial cycles from an Antarctic ice core, Nature, 429, 623–628.). Les périodes interglaciaires étaient plus longues et plus froides.
Des analyses récentes de fragments d’ADN retrouvés dans les carottes de glace montrent que pendant les interglaciaires le sud du Groenland était recouvert d’une forêt (Willerslev et al, 2007Willerslev E., Cappellini E., Boomsma W., et al, 2007 : Ancient Biomolecules from Deep Ice Cores Reveal a Forested Southern Greenland. Science, 317, 111-114.).
Courbe bleue : reconstruction du niveau marin à partir d’enregistrements de δ18O analysé dans des Foraminifères benthiques de l’Atlantique et du Pacifique ; Courbe rouge : température de l’océan Indien équatorial issue de l’analyse des alcénones; Courbe verte : température de l’océan Indien Sud déduite de l’analyse isotopique de Foraminifères planctoniques ; stades isotopiques marins ; Courbe bordeaux : variations de la température moyenne de la source des précipitations antarctiques, basée sur l’analyse du δD et du δ18O de la carotte de Vostok, Antarctique.
Figure 2.5. Relations entre température et gaz à effet de serre depuis 650 000 ans (IPCC, 2007aIPCC, 2007a : Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press. 996 p.).
Variations du deutérium (δD ; courbe noire) et des concentrations en CO2 (courbe rouge), CH4 (bleue) et N2O (verte) issues des bulles d’air des forages glaciaires en Antarctique et des mesures atmosphériques récentes. Les concentrations atmosphériques en 2000 en GES sont indiquées par des étoiles. La courbe grise représente les fluctuations du volume des glaces issues du δ18O marin. Les zones grisées indiquent les périodes interglaciaires.
Une relation entre la température et les gaz à effet de serre
Les gaz à effet de serre (CO2 et CH4) mesurés dans les carottes glaciaires sont étroitement corrélés avec la température (Figure 2.5). Entre une période glaciaire et une période interglaciaire le CO2 passe de 180 à 300 ppm (IPCC, 2007aIPCC, 2007a : Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press. 996 p.).
