Une nouvelle étude montre, d’ici 140 ans, la concentration en CO2 dans notre atmosphère qui pourrait égaler celle du dernier réchauffement climatique majeur il y a 56 millions d’années. © jozsitoeroe, Fotolia

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Dans 140 ans, il y aura autant de CO2 dans l’atmosphère que lors du dernier réchauffement climatique majeur !

ActualitéClassé sous :Réchauffement climatique , gaz carbonique , dioxyde de carbone

Si rien n'est fait, l'humanité pourrait bien être sur le point de battre un record qui tient depuis presque 60 millions d'années. Celui de la quantité de CO2 présente dans notre atmosphère. Un record qui pourrait avoir de lourdes conséquences sur la vie sur Terre.

Il y a environ 56 millions d’années, notre planète passait d'une époque géologique à une autre : du Paléocène à l'Éocène. Elle vivait un événement de réchauffement climatique particulièrement rapide et important que les spécialistes ont baptisé le maximum thermique du Paléocène-Éocène (PETM). Pour des raisons qui restent encore à déterminer avec certitude, d'énormes quantités de dioxyde de carbone (CO2) ont alors été libérées dans l'atmosphère. Résultat : une forte augmentation des températures mondiales. Ainsi, au cours du PETM, la température moyenne a atteint un sommet d'environ 23 °C, soit quelque 7 °C au-dessus de la moyenne actuelle.

Pour en arriver là, les chercheurs estiment qu'entre 3.000 et 7.000 gigatonnes de carbone ont dû être accumulées dans l'atmosphère sur une période comprise entre 3.000 et 20.000 ans. Des estimations qu'ils tirent de l'analyse de carottes de sédiments océaniques montrant des modifications sur les minéraux carbonatés au cours de cette période.

Aujourd'hui, une étude menée par des chercheurs de l'université du Michigan (États-Unis) révèle que l'humanité rejette, dans l'atmosphère, 10 fois plus de CO2 que ce que la Terre faisait lors du PETM. Si rien ne change, les émissions totales de CO2 d'origine anthropique pourraient égaler celles observées à ce moment-là dès 2159. « Cela peut vous sembler loin, mais cela ne représente que quatre générations », remarque Philip Gingerich, chercheur à l'université du Michigan. Et elles pourraient atteindre le maximum des émissions estimées pour le PETM en 2278.

Au cours du PETM, les chercheurs pensent que les pôles étaient libres de glace et que l’Arctique abritait palmiers et crocodiles. © Quangpraha, Pixabay, CC0 Creative Commons

Des conséquences difficiles à prévoir

Les scientifiques utilisent souvent le PETM comme référence au changement climatique moderne. « Mais les taux de rejet que nous enregistrons aujourd'hui sont sans précédent, déclare Gabriel Bowen, un géophysicien de l'université de l'Utah aux États-Unis. Dans le passé, les exemples sont rares sur lesquels nous pouvons nous appuyer pour comprendre comment le monde va réagir. »

Au cours du PETM, l'augmentation combinée du taux de CO2 dans l'atmosphère et des températures a provoqué une extinction majeure du côté des organismes vivant dans les profondeurs des océans. Elle a aussi rendu les animaux terrestres plus petits et les a poussés à migrer vers le nord. Mais la rapidité avec laquelle se produit le réchauffement actuel pourrait changer la donne.

Par ailleurs, le climat d'aujourd'hui part d'une base plus froide que celui qui prévalait lors du PETM. Et les espèces qui peuplent la Terre sont bien différentes. « Ce que nous savons toutefois avec certitude, c'est qu'un réchauffement majeur ne peut qu'avoir d'importantes conséquences sur de nombreuses espèces, y compris la nôtre », alerte Larisa DeSantis, une paléontologue de l'université Vanderbilt. D'autant qu'il faudra au système Terre, plusieurs milliers d'années pour retrouver ensuite un climat plus classique.

  • Il y a 56 millions d’années, lors du maximum thermique du Paléocène-Eocène (PETM), au moins 3.000 gigatonnes de carbone se sont accumulées dans l’atmosphère.
  • Du fait des émissions anthropiques, cette quantité de CO2 pourrait être atteinte dans 140 ans seulement.
  • La vie sur Terre pourrait s’en voir bouleversée.
Pour en savoir plus

Émissions de CO2 : du jamais-vu depuis l’extinction des dinosaures

Avec 37 milliards de tonnes de CO2 (dioxyde de carbone, aussi appelé gaz carbonique) injectées dans l'atmosphère chaque année, l'humanité bat d'un facteur 10 le taux d'injection record mesuré dans les sédiments océaniques déposés depuis 66 millions d'années, date qui marque l'extinction des dinosaures. Le climat risque d'être déstabilisé d'une façon inédite. Il est donc difficile de prédire l'état de la Terre dans les siècles à venir.

Article de Laurent Sacco paru le 23/03/2016

Une vue du célèbre navire Joides Resolution ayant permis de faire des carottages profonds dans les sédiments et la croûte océaniques. Les données recueillies par son prédécesseur, le Glomar Challenger, ont changé l'histoire des géosciences, notamment en contribuant à la découverte de la théorie de la tectonique des plaques. En haut, une vue d'une carotte prélevée. Les sédiments orange datent du Tertiaire, au moment du maximum thermique du Paléocène-Eocène survenu il y a 56 millions d'années. © IODP, J.Zachos

Sommes-nous à l'abri d'une catastrophe climatique ? Rien n'est moins sûr. En effet, c'est précisément dans les systèmes dynamiques non linéaires décrits par des équations différentielles que peut s'introduire le chaos. Leur futur devient alors imprévisible et un état d'équilibre peut soudainement disparaître, conduisant le système à évoluer jusqu'à ce qu'il se produise littéralement une catastrophe, au sens usuel du terme - et pas seulement au sens de mathématiciens comme René Thom (rappelons que le terme vient du latin catastropha, lui-même venant du grec ancien katastrophế qui signifie « renversement »).

Les climatologues ne peuvent plus garantir qu'il ne se produira pas un tel évènement si la température moyenne de la planète s'élève de plus de deux degrés à cause des gaz à effet de serre. C'est pourquoi ils fouillent les archives climatiques en espérant y trouver des informations cruciales sur l'avenir de la Terre.

Pour cela, ils ont prélevé des carottes dans les glaces des Inlandsis. L'objectif : y trouver des bulles d'air piégées depuis moins d'un million d'année. Ils ont également fait cette opération de prélèvement dans les sédiments marins déposés au fond des océans depuis des dizaines voire des centaines de millions d'années. Les chercheurs s'intéressent notamment au maximum thermique du Paléocène-Eocène (Paleocene-Eocene Thermal Maximum, ou PETM en anglais), survenu il y a 56 millions d'années et qui a été causé par la plus rapide et la plus importante perturbation climatique du Cénozoïque.

Une vidéo montrant l'importance pour les géosciences des forages océaniques profonds. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle avec deux barres horizontales en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître, si ce n'est pas déjà le cas. En cliquant ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, vous devriez voir l'expression « Traduire les sous-titres ». Cliquez pour faire apparaître le menu du choix de la langue, choisissez « français », puis cliquez sur « OK ». © Integrated Ocean Drilling Program (IODP)

Des émissions de gaz carbonique inédites

Les premières études concernant le maximum thermique du Paléocène-Eocène ont montré que les températures mondiales auraient alors augmenté d'environ 6 °C en seulement 20.000 ans. Cette augmentation se serait accompagnée d'une hausse correspondante du niveau des mers, en même temps que l'ensemble des océans se réchauffait. Une quantité de carbone à peu près aussi grande que celle contenue dans les gisements actuels de charbon, de pétrole et de gaz naturel aurait alors été injectée dans l'atmosphère à ce moment-là.

On estime que plus de 150.000 ans auraient été nécessaires pour que le système climatique absorbe l'excès de carbone et que la température retourne à sa valeur initiale. L'évènement serait donc partiellement comparable à celui qui pourrait se produire au cours du XXIe siècle dans le cadre du pire scénario de réchauffement climatique de l'Anthropocène (période qui a débuté lorsque les activités humaines ont eu un impact global significatif sur l'écosystème terrestre).

Un groupe de chercheurs a essayé de préciser ces chiffres, de les placer en perspective avec le climat depuis 66 millions d'années et de regarder d'un peu plus près la comparaison entre le maximum thermique du Paléocène-Eocène et ce qui se passe actuellement. Leurs conclusions ont été exposées dans un article publié dans Nature Geoscience.

Il semble que l'humanité libère dans l'atmosphère du gaz carbonique à un rythme environ 10 fois plus élevé que n'importe quel évènement pendant la période de temps couvrant le Tertiaire et le Quaternaire, y compris, donc, celui du maximum thermique du Paléocène-Eocène (PETM) qui se serait mis en place en au moins 4.000 ans.

Selon Richard Zeebe, l'un des auteurs de l'étude, professeur à l'université d'Hawaï : « Pour autant que nous le sachions, le PETM a été le plus important dégagement de gaz carbonique au cours des 66 derniers millions d'années. Parce que le taux de libération actuel dont nous sommes responsables est sans précédent sur une telle période de temps dans l'histoire de la Terre, cela signifie aussi que nous sommes effectivement entrés dans un régime climatique inédit. Cela représente un grand défi pour les projections futures concernant les changements climatiques parce que nous n'avons finalement pas de bonnes comparaisons avec des évènements passés ». Et le chercheur d'ajouter : « Il est assez probable que les perturbations futures des écosystèmes dépasseront les extinctions relativement limitées observées au PETM ».

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