La Terre se réchauffait-elle déjà ou le réchauffement climatique a-t-il inversé la tendance au refroidissement ?

Au cours du siècle dernier, la température moyenne de la Terre a rapidement augmenté. augmenté d'environ 1 degré Celsius (1,8 degrés Fahrenheit).Les preuves sont difficiles à contester.Cela provient de thermomètres et d’autres capteurs du monde entier.

Mais qu’en est-il des milliers d’années précédant la révolution industrielle, avant les thermomètres et avant que les humains ne réchauffent le climat en libérer du dioxyde de carbone piégeant la chaleur provenant des combustibles fossiles?

À l’époque, la température de la Terre se réchauffait-elle ou se refroidissait-elle ?

Même si les scientifiques en savent plus sur les 6 000 années les plus récentes que sur tout autre intervalle multimillénaire, les études sur cette tendance à long terme de la température mondiale en sont arrivées à des conclusions contrastées.

Pour tenter de résoudre ce différend, nous avons mené une évaluation complète à l’échelle mondiale des preuves existantes, comprenant à la fois des archives naturelles, comme les cernes des arbres et les sédiments des fonds marins, et des modèles climatiques.Nos résultats, publié en février.15, 2023, suggèrent des moyens d'améliorer les prévisions climatiques afin d'éviter de passer à côté de certaines rétroactions climatiques importantes, à évolution lente et naturelles.

Le réchauffement climatique dans son contexte

Les scientifiques comme nous qui étudient le climat passé, ou paléoclimat, recherchez des données de température remontant à des époques lointaines, bien avant les thermomètres et les satellites.

Nous avons deux options :Nous pouvons trouver des informations sur le climat passé stockées dans les archives naturelles, ou nous pouvons simuler le passé en utilisant modèles climatiques.

Il existe plusieurs archives naturelles qui enregistrent les changements climatiques au fil du temps.Les cernes de croissance qui se forment chaque année arbres, stalagmites et coraux peut être utilisé pour reconstituer la température passée.Des données similaires peuvent être trouvées dans glace des glaciers et dans de minuscules coquilles trouvées dans le sédiments qui s'accumulent au fil du temps au fond de l'océan ou lacs.Ceux-ci servent de substituts, ou de proxy, aux mesures basées sur un thermomètre.

Par exemple, les changements dans la largeur des cernes des arbres peuvent enregistrer les fluctuations de température.Si la température pendant la saison de croissance est trop froide, les cernes de l’arbre formés cette année-là sont plus minces que ceux d’une année où les températures sont plus chaudes.

Un autre indicateur de température se trouve dans les sédiments des fonds marins, dans les restes de minuscules créatures océaniques appelées foraminifères.Lorsqu'un foraminifère est vivant, la composition chimique de son la coquille change en fonction de la température de l'océan.Lorsqu'elle meurt, la coquille coule et est progressivement ensevelie par d'autres débris, formant des couches de sédiments au fond de l'océan.Les paléoclimatologues peuvent ensuite extraire des carottes de sédiments et analyser chimiquement les coquilles de ces couches pour déterminer leur composition et leur âge, remontant parfois à des millénaires.

Les modèles climatiques, notre autre outil pour explorer les environnements passés, sont des représentations mathématiques du système climatique de la Terre.Ils modélisent les relations entre l’atmosphère, la biosphère et l’hydrosphère pour créer notre meilleure réplique de la réalité.

Les modèles climatiques sont utilisés pour étudier les conditions actuelles, prévoir les changements dans le futur et reconstruire le passé.Par exemple, les scientifiques peuvent saisir les concentrations passées de gaz à effet de serre, que nous connaissons grâce à informations stockées dans de minuscules bulles dans la glace ancienne, et le modèle peut utiliser ces informations pour simuler la température passée.Les données climatiques modernes et les détails des archives naturelles sont utilisés pour tester leur exactitude.

Les données proxy et les modèles climatiques ont des atouts différents.

Les proxys sont tangibles et mesurables, et ils ont souvent une réponse bien comprise à la température.Cependant, ils ne sont pas répartis uniformément dans le monde ni dans le temps.Cela rend difficile la reconstruction des températures globales et continues.

En revanche, les modèles climatiques sont continus dans l’espace et dans le temps, mais même s’ils sont souvent très efficaces, ils ne capteront jamais tous les détails du système climatique.

Une énigme de paléo-température

Dans notre nouveau document de révision, nous avons évalué la théorie du climat, les données proxy et les simulations de modèles, en nous concentrant sur les indicateurs de température mondiale.Nous avons soigneusement examiné les processus naturels qui affectent le climat, y compris les variations à long terme des températures. L'orbite de la Terre autour du Soleil, les concentrations de gaz à effet de serre, éruptions volcaniques et la force de l’énergie thermique du Soleil.

Nous avons également examiné d'importantes rétroactions climatiques, telles que les changements de végétation et de glace de mer, qui peuvent influencer la température mondiale.Par exemple, il existe des preuves solides que moins de glace de mer arctique et plus de couverture végétale existait il y a environ 6 000 ans qu’au 19ème siècle.Cela aurait obscurci la surface de la Terre, la faisant absorber davantage de chaleur.

Nos deux types de preuves offrent des réponses différentes concernant l’évolution de la température de la Terre au cours des 6 000 ans précédant le réchauffement climatique moderne.Les archives naturelles montrent généralement qu’il y a environ 6 000 ans, la température moyenne de la Terre était plus chaude de environ 0,7 C (1,3 F) par rapport à la médiane du 19e siècle, puis refroidi progressivement jusqu'à la révolution industrielle.Nous avons constaté que la plupart des preuves vont dans ce sens.

Parallèlement, les modèles climatiques montrent généralement une légère tendance au réchauffement, correspondant à une augmentation progressive du dioxyde de carbone à mesure que des sociétés basées sur l'agriculture se sont développées pendant les millénaires qui ont suivi les calottes glaciaires se sont retirées dans l'hémisphère Nord.

Comment améliorer les prévisions climatiques

Notre évaluation met en évidence quelques moyens d’améliorer les prévisions climatiques.

Par exemple, nous avons constaté que les modèles seraient plus puissants s’ils représentaient de manière plus complète certaines rétroactions climatiques.Un expérience de modèle climatique qui incluait une couverture végétale accrue dans certaines régions il y a 6 000 ans a pu simuler le pic de température mondiale que nous observons dans les enregistrements proxy, contrairement à la plupart des autres simulations de modèles, qui n'incluent pas cette végétation élargie.

Comprendre et mieux intégrer ces retours et d’autres sera important alors que les scientifiques continuent d’améliorer notre capacité à prédire les changements futurs.