Le climat récent et le cycle du carbone

Le réchauffement climatique observé depuis 1850 est lié aux activités humaines qui perturbent le cycle biogéochimique du carbone. La température globale a augmenté d'environ 1°C en 150 ans à cause des émissions de gaz à effet de serre comme le CO2.

Highlight: L'étude des climats passés est indispensable pour anticiper le changement climatique à venir.

Le carbone circule entre différentes enveloppes terrestres. Les émissions anthropiques de CO2 dépassent les capacités d'absorption des puits naturels, entraînant une accumulation dans l'atmosphère et une intensification de l'effet de serre.

Vocabulary: Cycle biogéochimique du carbone - Circulation du carbone entre les différents réservoirs (atmosphère, océans, biosphère, lithosphère) via des processus physiques, chimiques et biologiques.

L'origine des variations climatiques du Quaternaire

Les variations cycliques du climat durant le Quaternaire coïncident avec des variations périodiques des paramètres orbitaux de la Terre, appelées cycles de Milanković. Ces cycles modifient la puissance solaire reçue aux hautes latitudes et sont à l'origine des alternances glaciaires/interglaciaires.

Les trois principaux cycles de Milanković sont :

1. L'obliquité : variation de l'inclinaison de l'axe de rotation (période de 41 000 ans)
2. L'excentricité : variation de l'aplatissement de l'orbite terrestre (période de 100 000 ans)
3. La précession : oscillation de l'axe de rotation (période de 23 000 ans)

Highlight: L'alternance des périodes glaciaires et interglaciaires se produit tous les 100 000 ans, soulignant l'importance du cycle d'excentricité.

Des boucles de rétroaction amplifient ou atténuent les effets de ces variations orbitales :

• L'albédo : plus de glace réfléchit plus de rayonnement solaire, accentuant le refroidissement
• La solubilité du CO2 dans les océans : les eaux froides absorbent plus de CO2, réduisant l'effet de serre

Definition: Albédo - Proportion de lumière renvoyée par un corps éclairé, variant de 0 à 100%.

Ces mécanismes de rétroaction, combinés à l'asymétrie des masses continentales et océaniques entre les hémisphères, expliquent les entrées et sorties de glaciation.