Découvrir les événements de refroidissement prolongés de l’Holocène

Le climat change, mais pas toujours pour les mêmes raisons. Le changement climatique rapide actuel est entièrement dû à l’homme. L’Holocène – les 12 000 dernières années – a été considéré comme ayant un climat stable, sans chaos qui a permis aux humains de s’installer, de développer l’agriculture, de construire des civilisations et de prospérer.

Mais une équipe de recherche européenne a maintenant remis en question ce récit, en utilisant la modélisation climatique avec des données mises à jour pour découvrir que le milieu et la fin de l'Holocène ont connu plusieurs baisses importantes de température, contrairement à l'image habituellement présentée par le GIEC, l'organisation scientifique mondiale qui évalue la science du climat. Les résultats sont publiés dans la revue Communications Terre et Environnement.

Ils ont découvert qu'il y avait onze périodes froides de longue durée dans l'hémisphère Nord au cours des 8 000 dernières années.

Ces périodes de refroidissement climatique étaient le résultat d’une activité volcanique vigoureuse. Un groupe de volcans en éruption sur quelques décennies seulement refroidirait la surface à cause de toutes les particules de saleté et de poussière, appelées aérosols, qu'ils rejetaient dans la stratosphère. Ces aérosols réfléchissaient la lumière du soleil, obscurcissant la surface et provoquant un refroidissement prolongé.

La planète s'est encore refroidie en raison de la rétroaction glace-albédo : à mesure que davantage de glace se formait en raison du refroidissement initial, davantage de lumière solaire était réfléchie, refroidissant encore davantage la planète.

Les intervalles de froid n’étaient pas continus ou constamment froids, mais des époques où la moyenne à long terme était nettement inférieure à la normale. Ici, « de manière significative » signifie quelques degrés Celsius. Il ne faut pas beaucoup de changements pour produire des changements drastiques dans le climat de la Terre.

Par exemple, la différence de température mondiale entre aujourd'hui et la profondeur de la dernière période glaciaire, ce que l'on appelle le maximum glaciaire il y a environ 23 000 ans (qui a vu 3 km de glace au-dessus de Chicago), n'était que d'environ 7°C, dont un degré étant dû au réchauffement artificiel moderne. Le niveau de l'océan était 125 mètres plus bas qu'aujourd'hui, l'eau de mer s'étant transformée en glace.

Un exemple est le Petit Âge Glaciaire qui s’est produit entre 1300 et 1850 environ, formé par un groupe de fortes éruptions volcaniques à la fin des années 1200. Un minimum solaire à long terme sur cet intervalle, comme les minimums de Maunder et de Dalton, n'a pas aidé.

Même si le Petit Âge Glaciaire n’était pas mondial, la grande majorité des humains vivaient à cette époque dans l’hémisphère Nord et connaissaient une vie difficile en raison de mauvaises récoltes et de famines.

Mais il restait quelques incertitudes importantes. Les modèles de la fin de l'Holocène de la température moyenne mondiale présentés par le GIEC, le groupe international qui évalue la science du climat, sont “trompeurs”, a déclaré le co-auteur Michael Sigl de l'Institut de physique et du Centre Oeschger de recherche sur le changement climatique de l'Université de Berne en Suisse. .

“Cela est dû à une série de problèmes tels que l'évolution de la variabilité dans le temps, les incertitudes de datation, le biais saisonnier puisque de nombreux enregistrements ne représentent que les températures estivales, et le biais hémisphérique puisque la majorité des enregistrements utilisés se trouvent dans l'hémisphère Nord.”

Pour aider à combler cette lacune, le groupe a procédé à la reconstruction d'une chronologie climatique complète de l'Holocène à l'aide du modèle du système terrestre de l'Institut Max Planck, d'un enregistrement récemment révisé de l'énergie solaire (irradiation) reçue au sommet de l'atmosphère terrestre et de nouvelles reconstructions du forçage volcanique. (La reconstruction est le processus de détermination du climat passé ou, dans ce cas, de l'activité volcanique, en utilisant toutes les sources de preuves disponibles, telles que des proxys, une mesure qui change d'une manière connue en fonction d'autres variables mesurables.)

Ils constatent que l’Holocène a été témoin de nombreux épisodes extrêmes de changement climatique, tous refroidis, certains d’une ampleur trois fois supérieure à ceux des 2 000 dernières années.

Les travaux comprenaient plusieurs facteurs connus pour influencer le climat : l'irradiation solaire, les gaz à effet de serre, les variations des paramètres orbitaux de la Terre (comme la tuile de son axe, qui affecte la force des rayons du soleil frappant la haute atmosphère ; il y en a trois, collectivement appelés Milankovitch). facteurs) et les aérosols atmosphériques, mesurés en profondeur optique des aérosols, une valeur mesurant la quantité de lumière qui traverse un matériau. Ensemble, ces éléments déterminent le forçage climatique, c'est-à-dire dans quelle mesure la somme des facteurs détermine la température de surface.

Ils ont découvert qu’au cours de l’Holocène, des baisses occasionnelles du forçage climatique provoquaient des baisses de température dans l’hémisphère Nord allant jusqu’à 2°C. (Le changement de température moderne, qui est positif, imputable à l’homme et principalement dû aux émissions anthropiques de gaz à effet de serre, est d’environ 1,2°C.)

Il y a eu une diminution légère mais statistiquement significative de la diminution de la luminosité des aérosols au cours de la période de 8 000 ans, ainsi que des variations relativement importantes entre les périodes d'éruptions relativement fortes et les périodes faibles. (Des exemples de ces dernières incluent les périodes chaudes romaines et médiévales.) Et comme indiqué, certains événements extrêmes ont été jusqu'à trois fois plus importants que ceux des 2 000 dernières années.

Aucun intervalle de chaleur naturelle n’a été trouvé. (Les périodes chaudes romaines et médiévales étaient régionales et ne s'étendaient pas sur l'hémisphère nord.) Bien que les volcans émettent du dioxyde de carbone, un puissant gaz à effet de serre, la quantité est relativement faible et le refroidissement par aérosol domine facilement. (En moyenne, les humains émettent 40 à 100 fois plus de dioxyde de carbone que les volcans.)

Ce type d'outils d'enquête climatique, un modèle du système Terre entièrement couplé qui intègre l'atmosphère et les océans, les surfaces terrestres et glaciaires, le cycle du carbone et d'autres composants, donné par la meilleure reconstruction disponible des principaux facteurs climatiques naturels tels que les éruptions volcaniques, peut aider à combler cet écart, car ceux-ci « peuvent fournir une image très fine de l’évolution climatique passée, résolvant les amplitudes de la variabilité naturelle du climat », a déclaré Sigl.

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