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Climat : pourquoi l'Antarctique était-il si chaud durant l'Éocène ?

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Alors que l'Antarctique occupait à peu près le même qu'emplacement qu'aujourd'hui, ce continent était bien plus chaud durant l'Éocène, entre 50 et 40 millions d'années avant le présent, avec, dans certaines régions, des températures dignes de la Californie. C'est ce qu'affirment des spécialistes en géosciences qui ont trouvé le moyen de mieux estimer les températures.

Le littoral de l'Antarctique durant le Miocène moyen, il y a environ 16 millions d'années, reconstitué d'après les restes fossilisés de végétaux. L'effet de serre était alors important. Durant l'Éocène, il l'était encore et, de plus, l’Australie et l’Antarctique étant alors encore presque connectés, des eaux tropicales réchauffaient l’océan Austral. © Nasa, JPL, Caltech, Philip Bart, LSU

Pour affiner les modèles climatiques et mieux comprendre la sensibilité du système dynamique que constituent l'océan et l’atmosphère à des variations du taux de CO2, il est intéressant de se pencher sur les archives climatiques de notre planète. Des marqueurs géochimiques permettent d'estimer des températures passées dans les océans mais ces archives doit bien sûr être interprétées avec du recul. Les mouvements de continents dus à la tectonique des plaques ont conduit à des climats très contrastés pour une même région au cours de plusieurs centaines de millions d'années. Il existe des effets plus subtils : la répartition des continents et des montagnes change les courants océaniques et les écoulements de l'atmosphère. C'est donc à priori avec une certaine prudence qu'il faut prendre les résultats publiés dans les Pnas par une équipe de paléontologues, géochimistes et climatologues menée par des membres de l'université Yale.

Les chercheurs se sont penchés sur le climat régnant en Antarctique et sur la température de l'océan du pôle Sud pendant l'Éocène, voilà 50 à 40 millions d'années. Le continent blanc occupait globalement sa position actuelle, et la figure de la Terre de l’Éocène ressemblait déjà beaucoup à celle que nous connaissons, même si l'Afrique du Nord et une partie du Pakistan étaient sous les eaux. La composition de l'atmosphère était différente. Plus riche en CO2, l'atmosphère permettait un effet de serre plus important. Il était donc pertinent de chercher à mieux évaluer les températures en Antarctique à cette époque pour en tirer des leçons pour la stabilité de son inlandsis actuel avec le réchauffement climatique en cours.

Des manchots filmés à leur insu par le service Google Streetview, quelque part dans les Shetland du Sud, un archipel situé à 120 kilomètres au nord de la péninsule Antarctique. © Google

Il faisait chaud en Antarctique durant l’Éocène

L'équipe de spécialistes en géosciences a notamment utilisé une nouvelle méthode basée sur l'évaluation des abondances de certains isotopes de l'oxygène et du carbone dans des échantillons des régions polaires datant de l'Éocène. Les chercheurs ont notamment mesuré les abondances des isotopes d'oxygène 18 et de carbone 13 dans les carbonates formant les coquilles de bivalves fossiles recueillies sur l'île Seymour, une petite île au nord-est de la péninsule Antarctique. Ces abondances reflètent les températures de l'eau dans laquelle ces mollusques se sont développés.

Les résultats obtenus sont étonnants. On savait que l'Antarctique avait été plus chaud qu'aujourd'hui, mais certaines régions jouissaient pendant l'Éocène d'un climat comparable à celui au large de la Californie, avec une moyenne annuelle de 14 °C. Des températures de 22 °C, similaires à celles des eaux de la Floride, ont même été mesurées dans le Pacifique sud au large de l'Antarctique, alors qu'elles sont actuellement de 0 °C en moyenne.