Les niveaux actuels de CO2, du jamais-vu depuis 14 millions d'années sur Terre

Cette publication dans la revue Science retrace les niveaux de CO2 depuis 66 millions d'années avant notre ère jusqu'au réchauffement climatique d'aujourd'hui avec une précision inédite.

"Cela nous montre bien à quel point ce que l'on est en train de faire est vraiment, vraiment inhabituel dans l'histoire de la Terre", explique à l'AFP l'autrice principale Baerbel Hoenisch, chercheuse pour l'université Columbia à New York.

La dernière fois que l'atmosphère de notre planète contenait la même concentration du principal gaz à effet de serre (le CO2) qu'aujourd'hui, soit environ 420 ppm (parties par million), remonte à environ 14 à 16 millions d'années.

Cela remonte à bien plus longtemps que ce qu'estimaient jusqu'alors les scientifiques (3 à 5 millions d'années).

Il y a 14 à 16 millions d'années, il n'y avait par exemple au Groenland pas de calotte glaciaire.

Climats inconnus pour l'humanité

Or, "notre civilisation est habituée au niveau des mers qu'on connaît actuellement, aux tropiques chauds, aux pôles froids et aux régions tempérées qui bénéficient de nombreuses précipitations", prévient Baerbel Hoenisch.

"Notre espèce (...) n'a évolué que depuis 3 millions d'années", rappelle la scientifique. "Nous n'avons jamais rien connu de ces climats chauds."

Avant l'ère industrielle, la concentration en CO2 de l'atmosphère était d'environ 280 ppm. Celle-ci a augmenté de moitié avec les activités humaines, provoquant une hausse des températures d'environ 1,2°C.

Et si nos émissions se poursuivent, la concentration pourrait monter à 600 ou 800 ppm, des taux atteints durant l'Eocène (-30 à -40 millions d'années), avant que l'Antarctique ne soit couverte de glace et quand la faune et la flore planétaires étaient bien différentes, avec par exemple d'immenses insectes.

Du plancton au CO2

L'étude publiée jeudi dans Sciences est le résultat de sept années de travail d'un groupe de 80 chercheurs dans 16 pays. Leurs conclusions sont désormais considérées comme un consensus scientifique.

Leur apport ne réside pas dans la collecte de nouvelles données, mais dans un travail de fourmi de réévaluation et synthèse des travaux déjà existants pour les mettre à jour et les classer selon leur fiabilité, ce qui a permis d'utiliser les meilleures données afin de tirer un tableau global.

Pour reconstituer les climats passés, une technique bien connue consiste à récupérer dans les profondeurs des calottes glacière des bulles d'air qui ont emprisonné la composition de l'atmosphère d'alors. Mais cette technique ne permet de remonter qu'à quelques centaines de milliers d'années en arrière.

Pour aller plus loin, il faut passer par des marqueurs indirects. L'étude chimique d'anciennes feuilles, minéraux ou plancton a ainsi permis de déduire la concentration en CO2 de périodes données plus anciennes .

Effets en cascade

Sur les 66 derniers millions d'années, la période la plus chaude que la Terre ait connue remonte à environ 50 millions d'années, avec une concentration en CO2 à 1.600 ppm et des températures 12°C plus chaudes qu'aujourd'hui.

Ces dernières ont baissé lentement jusqu'à il y a 2,5 millions d'années et le temps des âges glaciaires, la concentration de CO2 redescendant jusqu'à 270-280 ppm.

Ces niveaux sont restés stables jusqu'à ce que l'humanité ne brûle des énergies fossiles à grande échelle.

Selon l'étude, un doublement du taux de concentration en CO2 réchaufferait progressivement la planète, sur des centaines de milliers d'années, jusqu'à atteindre + 5 à 8°C, ceci en raison des effets en cascade qu'entraînerait une hausse des températures.

Ainsi, la fonte des glaces polaires réduit leur capacité à réfléchir les rayons du soleil, ce qui accélère encore la fonte, etc.

L'étude montre qu'il y a 56 millions d'années, l'atmosphère terrestre a connu une hausse rapide de la concentration de CO2 similaire à celle que l'on connaît aujourd'hui et qui a provoqué des changements massifs dans les écosystèmes et a mis quelque 150.000 ans à se dissiper.

"Nous y sommes pour très longtemps, à moins que nous capturions du dioxyde de carbone de l'atmosphère et que nous stoppions nos émissions très bientôt," résume Baerbel Hoenisch.