Les scientifiques ont montré que l'augmentation de la température moyenne de la Terre d'environ 1°C au cours des 150 dernières années est due à la perturbation du cycle biogéochimique du carbone par les activités humaines, notamment les émissions de gaz à effet de serre.
À l'échelle du Quaternaire
Des données préhistoriques, géologiques et paléo-écologiques attestent l'existence d'une glaciation sur la période s'étendant de -120 000 à -11 000 ans. Cette glaciation est confirmée par la mesure de rapports isotopiques de l'oxygène dans les calottes polaires et les sédiments océaniques, montrant des variations cycliques d'augmentation et de diminution des températures. Ces variations sont liées aux cycles de Milankovitch, comprenant l'excentricité, l'obliquité et la précession de l'orbite terrestre, modifiant la puissance solaire reçue.
Les alternances de périodes glaciaires et interglaciaires ont été accompagnées de boucles de rétroactions positives et négatives, telles que l'albédo et la solubilité océanique du CO₂. Les rapports isotopiques montrent des variations périodiques des températures, ainsi que la comparaison des pollens fossiles avec les pollens actuels, concordant avec les données des rapports isotopiques des sédiments et des glaces.
À l'échelle du Cénozoïque
Depuis 30 millions d'années, les indices géochimiques (δ18O) indiquent un refroidissement global. Cela est notamment dû à une évaporation intense de l'eau, tandis que la précipitation et l'évaporation sont moins importantes en climat froid. La teneur atmosphérique en CO₂ diminue également en raison de l'altération des matériaux continentaux, expliquant le refroidissement global des températures.
Ainsi, l'étude des climats du passé est cruciale pour comprendre les variations climatiques passées, et pour étudier les impacts des activités humaines sur le climat actuel. Les reconstitutions des variations climatiques passées à partir de données géologiques, paléontologiques et géochimiques sont essentielles pour appréhender les modifications climatiques récentes et pour prévoir l'évolution future du climat.
