Au cours des 66 derniers millions d'années, parmi les basculements climatiques caractérisant l'évolution du système climatique de notre planète, deux événements y ont joué un rôle majeur. Dans le cadre du projet européen TiPES, une équipe internationale dont des scientifiques du CNRS-INSU (voir encadré), a classé les changements climatiques majeurs en analysant les points de basculement associés. Des méthodes statistiques avancées ont été utilisées pour analyser deux séries temporelles de données climatiques révélant des transitions climatiques critiques.
Les résultats de cette étude confirment l'existence d'une hiérarchie d'événements dans l'évolution du système climatique terrestre au cours des 66 derniers millions d'années. Deux événements majeurs se distinguent au cours de cette époque. Le premier est l'impact de la météorite de Chicxulub il y a environ 65,5 millions d'années. Cet événement a déclenché une période de réchauffement avec des niveaux élevés de CO2 dans l'atmosphère, impactant les divers changements environnementaux pendant 30 millions d'années. Le deuxième événement crucial a eu lieu il y a 34 millions d'années, lorsque la glaciation de l'hémisphère sud a commencé, à la suite de l'isolement de l'Antarctique au pôle sud. La formation de calottes glaciaires a induit un climat beaucoup plus froid, affectant par la suite l'hémisphère nord. Ce régime climatique froid persiste dans lequel s'inscrivent les changements climatiques contemporains.
Les calottes glaciaires formées durant cette seconde période sont donc cruciales pour le climat actuel. Leur déstabilisation pourrait occasionner un nouveau point de basculement similaire aux basculements récurrents au cours des derniers 66 millions d'années, avec pour conséquence l'avènement d'un paysage climatique inconnu dans l'histoire de l'humanité. Aussi, les stratégies d'adaptation au changement climatique et d'atténuation de ses effets devraient-elles désormais tenir compte de la déstabilisation possible des éléments de basculement.
Succession des deux régimes climatiques identifiés: Durant les derniers 66 millions d'années délimités par 3 événements de basculement majeurs, 2 identifiés par les analyses et un potentiel troisième en réponse à l'actuel réchauffement climatique.
© Denis-Didier Rousseau - Géosciences Montpellier
Analyses statistiques du δ18O benthique de l'archive climatique CENOGRID (Westerhold et al. 2020).
(a) Série temporelle en Ma BP avec différence entre la température globale moyenne reconstruite et actuelle en rose. Une première analyse identifie les transitions abruptes vers des conditions climatiques plus chaudes en rouge et d'autres plus froides en bleu ;
(b) Seconde analyse identifiant les deux principaux régimes climatiques avant et après 34 Ma. Les principales transitions abruptes (TPo) identifiées sont mises en évidence par des cercles rouges et des lignes vertes verticales. Surlignées en jaune sont les deux événements de basculement identifiés.
© Denis-Didier Rousseau - Géosciences Montpellier
Référence
A Punctuated Equilibrium Analysis of the Climate Evolution of Cenozoic: Hierarchy of Abrupt Transitions.
D.-D. Rousseau, W. Bagniewski, V. Lucarini, (2023).
Scientific Reports 13, 11290