Une étude détaillée des glaces du Groenland révèle que deux violents réchauffements climatiques se sont produits voici plus de dix millénaires.

L'équipe internationale de chercheurs, à laquelle participent les paléoclimatologues français du LSCE (Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement regroupant le CEA, le CNRS et l'Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines), a analysé les carottes extraites lors du forage profond du NorthGrip (North Greenland ice core project) et mis en évidence que de brusques changements climatiques ont été provoqués par des modifications radicales de la circulation atmosphérique.

Un premier réchauffement rapide s'est produit il y a 14.700 ans, la température du Groenland augmentant alors de 10°C. Cette période particulièrement douce est appelée par les scientifiques le Bølling, et correspond à l'époque où les premiers humains de l'âge de pierre se sont installés en Europe et en Scandinavie. Mais 1.800 ans plus tard, soit vers 12.900 ans, le climat refroidit soudain et un nouvel épisode glaciaire s'engage, soumettant les peuples à des conditions très sévères. Celles-ci durent peu et 1.200 ans plus tard, soit vers 11.700 ans, un nouveau réchauffement rapide intervient. Celui-là marquera définitivement la fin de la période glaciaire en cours.

A ce scénario connu, les auteurs de l'étude ajoute un coup de téhâtre surprenant : il semble à présent établi que le basculement de l'âge glaciaire au climat interglaciaire tempéré que nous connaissons actuellement s'est produit en une seule année ! « Nous avons analysé la transition entre la dernière période glaciaire et notre période interglaciaire chaude actuelle. Les renversements climatiques se produisent aussi abruptement que si quelqu'un avait soudain appuyé sur un bouton » résume dans Science Dorthe Dahl-Jensen, coordinatrice du projet NorthGrip et professeur au Centre d'étude de la glace et du climat à l'institut Niels Bohr de l'Université de Copenhague. Cette précision est rendue possible par l'étude spécifique de chaque couche annuelle de la glace, qui apporte des informations spécifiques sur sa période.

La neige qui tombe très régulièrement sur le territoire groenlandais s'accumule et se comprime sous son propre poids, se transformant en une couche de glace dure et compacte. Cet inlandsis (littéralement glace au milieu des terres) forme ainsi de véritables archives météorologiques. Menée sur 3 kilomètres d'épaisseur, cette étude porte sur environ 125.000 ans d'histoire climatologique de l'hémisphère nord.

Les résultats de cette analyse découlent de l'examen des poussières, de l'oxygène et de l'hydrogène contenus dans ces couches glaciaires. Un climat froid favorise la concentration de poussières atmosphériques en provenance des zones arides, qui se déposent ensuite au-dessus de la calotte glaciaire du Groenland. L'abondance de l'isotope 18 de l'oxygène trahit des précipitations plus élevées, donc un climat plus chaud. Enfin, un excès de deutérium témoigne d'une élévation de la température des eaux de l'océan.

En comparant les abondances en poussières, oxygène et hydrogène, les chercheurs ont pu retracer la manière dont le climat s'est modifié, année après année. La première modification concerne le taux de poussières, qui se réduit d'un facteur 10 en quelques décennies. Celles-ci provenant des déserts d'Asie, la cause de ce changement doit donc se situer dans cette région.

« Le résultat le plus spectaculaire est la modification de l'origine des précipitations du Groenland. Quelques années après la modification du contenu en poussières, l'excès en deutérium de la glace bascule d'un niveau glaciaire à un niveau interglaciaire quasiment d'une année à l'autre, ce qui témoigne d'une réorganisation extrêmement rapide de la circulation atmosphérique tropicale puis polaire » détaille Valérie Masson-Delmotte, directeur de recherche au LSCE.

Les résultats de cette étude se révèlent d'une importance capitale pour mieux utiliser les modèles climatiques et mieux prévoir l'évolution future du climat.