Alors qu'il était jusque-là couramment admis que la cause de la fin des périodes glaciaires qu'a connu notre planète est la précession des équinoxes, une étude menée par une équipe internationale comprenant un chercheur du Laboratoire Paléoclimatologie et Paléoenvironnements marins (EPHE(École pratique des hautes études) et EPOC/OASU) a permis de dater très précisément le début de l'avant-dernière déglaciation et de l'attribuer à une augmentation de l'obliquité de la Terre. Ce travail a été publié dans Science le 18 Septembre 2009.
Au cours du dernier million d'années, le climat de la Terre a subi de profondes modifications en raison des alternances, contrôlées par les variations des paramètres orbitaux de la Terre, entre périodes glaciaires, avec des calottes polaires s'étendant jusqu'à Londres et New York, et périodes interglaciaires comme celle que nous connaissons actuellement.
La plupart des paléoclimatologues pense que la fin des âges glaciaires est systématiquement causée par la précession des équinoxes, ce lent changement de direction de l'axe terrestre qui décrit un cône (une révolution en 26 000 ans environ) comme une toupie en rotation et qui est dû à la rotation de la Terre sur elle-même. Ce mouvement fait que la Terre est plus près du soleil, tantôt durant l'été de l'hémisphère nord (hiver de l'hémisphère sud) et pendant cette période l'hémisphère nord reçoit plus d'énergie solaire, tantôt durant l'été de l'hémisphère sud (hiver de l'hémisphère nord) et c'est l'hémisphère sud qui reçoit alors plus d'énergie solaire. Cette théorie stipule que c'est lorsque l'hémisphère nord est le plus fortement insolée que les déglaciations se produisent.
Cependant, une théorie alternative propose comme cause la plus probable de ces déglaciations le changement de l'angle d'inclinaison de l'axe de la Terre, ou obliquité. En effet, une augmentation de l'obliquité se traduit par un accroissement de l'énergie solaire annuelle moyenne reçue par les hautes latitudes des deux hémisphères, où les calottes polaires sont localisées.
La chronologie de ces changements orbitaux, précession et obliquité, qui ont des cyclicités différentes est connue précisément. En revanche, les déglaciations, qui sont identifiées dans les sédiments marins, sont difficiles à dater, ce qui a empêché jusqu'à présent de vérifier la théorie de la précession.
Une équipe internationale dirigée par Russell Drysdale de l'Université de Newcastle (Australie) et composée de chercheurs français, australiens, italiens, allemands et anglais s'est intéressée à la fin de la période glaciaire qui a précédé l'avant-dernière déglaciation. Elle a réalisé les analyses de trois stalagmites de la grotte de Corchia dans les Alpes italiennes, dont elle a combiné les résultats aux enregistrements paléoclimatiques obtenus précédemment par d'autres équipes à partir de plusieurs carottes marines de la marge ibérique et concernant la même période de temps.
Stalagmites de la grotte de Corchia.
Ces travaux antérieurs avaient permis d'accéder à des informations détaillées sur les évolutions du climat océanique de l'est de l'Atlantique Nord, du volume des calottes polaires, ainsi que du climat de la péninsule ibérique. Ils avaient notamment montré que les variations des températures océaniques de surface au large de la péninsule et les variations de végétation, de température et de précipitation sur la péninsule étaient synchrones.
L'analyse des variations du contenu en uranium et du rapport isotopique de l'oxygène enregistrées au cours des siècles par les stalagmites italiennes a permis respectivement de dater très précisément à - 141 000 ans le début de l'avant-dernière déglaciation et d'obtenir un enregistrement temporel très précis des variations de la quantité de précipitations dans le nord-ouest de l'Italie. Compte tenu du fait qu'actuellement, en Italie comme en Espagne, les précipitations dépendent directement du système dépressionnaire de l'Atlantique Nord et qu'il a été trouvé une synchronicité dans le passé entre température océanique et précipitations dans la région ibérique, les chercheurs ont comparé les variations de précipitations enregistrées et bien datées en Italie avec les variations de températures océaniques de la marge ibérique. Et cette comparaison montre qu'en effet elles sont corrélées de façon remarquable.
Cette bonne corrélation a alors permis de donner une chronologie précise aux événements climatique enregistrés dans les carottes, notamment aux variations de volume des glaces polaires, et ainsi de révéler que la sortie de l'avant-dernière période glaciaire coïncide non pas avec la précession des équinoxes, mais avec les variations de l'obliquité, et qu'elle met donc en jeu les deux hémisphères.
Ce mécanisme avait déjà été proposé, mais jusqu'à présent le manque de chronologie précise avait empêché de le tester. Ces nouveaux résultats infirment la théorie traditionnelle des âges glaciaires qui postule que les changements glaciaires-interglaciaires sont dus aux variations de l'énergie solaire reçue par les hautes latitudes de l'hémisphère nord.