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A new 66 million-year history of carbon dioxide offers little comfort for today

Une nouvelle histoire de dioxyde de carbone vieille de 66 millions d’années n’offre guère de réconfort pour aujourd’hui

par École climatique de Columbia

La limite de la calotte glaciaire du Groenland, où la fonte récente a laissé  voir le sol nu. Crédit : Kevin Krajick/Earth Institute

Un nouvel examen massif des anciens niveaux de dioxyde de carbone atmosphérique et des températures correspondantes dresse un tableau intimidant de la direction que pourrait prendre le climat de la Terre. L'étude couvre les enregistrements géologiques couvrant les 66 derniers millions d'années, mettant les concentrations actuelles dans leur contexte avec les temps profonds 

Entre autres choses, cela indique que la dernière fois que le dioxyde de carbone atmosphérique a atteint les niveaux actuels d'origine humaine, c'était il y a 14 millions d'années, soit bien plus longtemps que ne l'indiquent certaines évaluations existantes. Il affirme que le climat à long terme est très sensible aux gaz à effet de serre, avec des effets en cascade qui peuvent évoluer sur plusieurs millénaires.

L'étude a été réalisée sur sept ans par un consortium de plus de 80 chercheurs de 16 pays. Il apparaît dans la revue Science.

"Nous savons depuis longtemps que l'ajout de CO2 à notre atmosphère augmente la température", a déclaré Bärbel Hönisch, géochimiste à l'observatoire terrestre Lamont-Doherty de l'université de Columbia, qui a coordonné le consortium. "Cette étude nous donne une idée beaucoup plus solide de la sensibilité du climat sur de longues échelles de temps."

Températures et concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone au cours des 66 derniers millions d'années. 

Les chiffres du bas indiquent des millions d’années dans le passé ; chiffres de droite, dioxyde de carbone en parties par million. Les couleurs plus chaudes indiquent des périodes distinctes de températures plus élevées ; des bleus plus profonds, des plus bas. La ligne continue en zigzag représente les niveaux contemporains de dioxyde de carbone ; la zone ombrée qui l’entoure reflète l’incertitude de la courbe. Crédit : Adapté de CenCO2PIP, Science 2023

Les estimations dominantes indiquent que sur des échelles de décennies, voire de siècles, chaque doublement du CO2 atmosphérique entraînera une hausse des températures mondiales moyennes de 1,5 à 4,5° Celsius (2,7 à 8,1° Fahrenheit). Cependant, au moins une étude récente largement lue affirme que le consensus actuel sous-estime la sensibilité planétaire, la situant entre 3,6 et 6°C de réchauffement par doublement.

Quoi qu’il en soit, compte tenu des tendances actuelles, toutes les estimations placent la planète dangereusement proche ou au-delà du réchauffement de 2° qui pourrait être atteint au cours de ce siècle, et que de nombreux scientifiques conviennent que nous devons éviter autant que possible.

À la fin des années 1700, l’air contenait environ 280 parties par million (ppm) de CO2. Nous en sommes désormais à 420 ppm, soit une augmentation d'environ 50 % ; d'ici la fin du siècle, nous pourrions atteindre 600 ppm ou plus. En conséquence, nous nous trouvons déjà quelque part sur une courbe de réchauffement incertaine, avec une augmentation d’environ 1,2 °C (2,2 °F) depuis la fin du 19e siècle.

Quelles que soient les températures qui finiront par se manifester, la plupart des estimations du réchauffement futur tirent des informations d’études sur la manière dont les températures ont suivi les niveaux de CO2 dans le passé. Pour cela, les scientifiques analysent des matériaux tels que des bulles d'air piégées dans des carottes de glace, la chimie des sols anciens et des sédiments océaniques, ainsi que l'anatomie des feuilles de plantes fossiles.

Les membres du consortium n'ont pas collecté de nouvelles données ; ils se sont plutôt réunis pour trier les études publiées afin d’évaluer leur fiabilité, sur la base de l’évolution des connaissances. Ils en ont exclu certains qu'ils jugeaient obsolètes ou incomplets à la lumière de nouvelles découvertes, et en ont recalibré d'autres pour tenir compte des dernières techniques analytiques. Ensuite, ils ont calculé une nouvelle courbe de CO2 en fonction des températures sur 66 millions d’années, sur la base de toutes les preuves disponibles jusqu’à présent, parvenant ainsi à un consensus sur ce qu’ils appellent la « sensibilité du système terrestre ». Selon eux, selon cette mesure, un doublement des émissions de CO2 devrait réchauffer la planète de 5 à 8°C.

La grande mise en garde : la sensibilité du système terrestre décrit les changements climatiques sur des centaines de milliers d’années, et non sur les décennies et les siècles qui concernent immédiatement les humains. Les auteurs affirment que sur de longues périodes, des augmentations de température peuvent résulter de processus terrestres étroitement liés qui vont au-delà de l’effet de serre immédiat créé par le CO2 dans l’air. Il s'agit notamment de la fonte des calottes glaciaires polaires, qui réduirait la capacité de la Terre à réfléchir l'énergie solaire ; changements dans la couverture végétale terrestre; et des changements dans les nuages et les aérosols atmosphériques qui pourraient augmenter ou diminuer les températures.

"Si vous voulez que nous vous disIions quelle sera la température en 2100, cela ne vous le dit pas. Mais cela a une incidence sur la politique climatique actuelle", a déclaré la co-auteure Dana Royer, paléoclimatologue à l'Université Wesleyenne. "Cela renforce ce que nous pensions déjà savoir. Cela nous indique également qu'il existe des effets lents et en cascade qui dureront des milliers d'années."

Hönisch a déclaré que l'étude sera utile aux modélisateurs climatiques qui tentent de prédire ce qui se passera dans les décennies à venir, car ils seront en mesure d'intégrer les nouvelles observations robustes dans leurs études et de démêler les processus qui fonctionnent sur des échelles de temps courtes et longues. Elle a noté que toutes les données du projet sont disponibles dans un fichier ouvert

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Avec quelques hauts et bas, cette situation a été suivie par une nouvelle baisse à long terme du CO2, au cours de laquelle les ancêtres de nombreuses plantes et animaux modernes ont évolué. Cela suggère, disent les auteurs du document, que les variations du CO2 affectent non seulement le climat, mais aussi les écosystèmes.

La nouvelle évaluation indique qu'il y a environ 16 millions d'années, la dernière fois où le CO2 était constamment plus élevé qu'aujourd'hui, à environ 480 ppm ; et il y a 14 millions d'années, elle était tombée au niveau actuel de 420 ppm, induit par l'homme. Le déclin s'est poursuivi et il y a environ 2,5 millions d'années, le CO2 atteignait environ 270 ou 280 ppm, déclenchant une série de périodes glaciaires. C'était à ce niveau ou en dessous lorsque les humains modernes sont apparus il y a environ 400 000 ans et y ont persisté jusqu'à ce que nous commencions à perturber l'atmosphère à grande échelle il y a environ 250 ans.

"Indépendamment du degré exact de changement de température, il est clair que nous avons déjà amené la planète dans une gamme de conditions jamais vues par notre espèce", a déclaré Gabriel Bowen, co-auteur de l'étude et professeur à l'Université de l'Utah. "Cela devrait nous amener à nous arrêter et à nous demander quelle est la bonne voie à suivre."

Le consortium a maintenant évolué vers un projet plus vaste visant à retracer l'évolution du CO2 et du climat sur l'ensemble du Phanérozoïque, depuis 540 millions d'années jusqu'à aujourd'hui.

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COMMENTAIEES 

1./Quels étaient les niveaux de CO2 il y a 50 millions d’années ?

Les chercheurs ont confirmé la croyance de longue date selon laquelle la   dernière  longue 

période la plus chaude s'est produite il y a environ 50 millions d'années, lorsque le CO2 a atteint jusqu'à 1 600 ppm et que les températures étaient jusqu'à 12 degrés Celsius plus élevées qu'aujourd'hui.

2/Pourquoi y a-t-il moins de dioxyde de carbone aujourd’hui qu’il y a eu pendant des milliards d’années ?

Il y a actuellement moins de dioxyde de carbone dans l’atmosphère terrestre qu’il n’y en avait dans l’atmosphère primitive de la Terre. (a) La quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère primitive de la Terre a diminué parce qu'il était utilisé par les plantes et les algues pour la photosynthèse, dissous dans les océans et formait des combustibles fossiles.

 3/Il apparait  que ces tres logues periodes  de  trés fortes températures  n ont pas  empéché ,aprés  l extinctipon des dinosaures  au Crétacé  a 67   millions d années   ,l 'évolution e la  Vie  de reprendre sa route 

'4/Quels sont les 5 extinctions des espèces ?: les cinq crises majeures .

Extinction de l'Ordovicien-Silurien. Il y a : 450 millions d'années. ...

Extinction du Dévonien. Il y a : 375 millions d'années. ...

Extinction du Permien Trias. Il y a : 250 millions d'années. ...

Extinction du Trias-Jurassique. ...

Extinction du Crétacé-Paléogène.67 millions ans 

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More information: Towards a Cenozoic history of atmospheric CO2, Science (2023). DOI: 10.1126/science.adi5177. www.science.org/doi/10.1126/science.adi5177

Journal information: Science 

Provided by Columbia Climate School 

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