Les carottes de glace prélevées en Antarctique ou au Groenland renferment des bulles d'air emprisonnées depuis des centaines de milliers d'années. L'analyse isotopique de l'oxygène (rapport ¹⁸O/¹⁶O) permet d'estimer la température au moment de la formation de la neige. Les gaz à effet de serre comme le CO₂ et le CH₄ sont mesurés directement dans ces bulles. Ces archives montrent une étroite corrélation entre température et concentration en CO₂ sur les 800 000 dernières années. Elles révèlent aussi des cycles glaciaires-interglaciaires rythmés par les paramètres orbitaux.
💡 À retenir : Les carottes glaciaires sont de véritables 'archives' du climat, conservant la composition atmosphérique et la température passées.
Remets dans le bon ordre
1Datation des couches de glace
2Analyse isotopique (δ¹⁸O)
3Mesure des gaz à effet de serre dans les bulles
4Forage et extraction de la carotte
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L'effet de serre
Un mécanisme naturel amplifié par l'Homme
L'effet de serre est un phénomène naturel où certains gaz atmosphériques absorbent le rayonnement infrarouge émis par la Terre, retenant ainsi la chaleur. Sans lui, la température moyenne serait de -18°C au lieu de +15°C. Les principaux gaz à effet de serre sont la vapeur d'eau (H₂O), le dioxyde de carbone (CO₂), le méthane (CH₄) et le protoxyde d'azote (N₂O). Les activités humaines, comme la combustion d'énergies fossiles et l'agriculture intensive, augmentent fortement les concentrations de ces gaz, amplifiant l'effet de serre naturel. Ce renforcement est à l'origine du réchauffement climatique actuel.
💡 À retenir : L'effet de serre additionnel dû aux activités humaines est appelé 'forçage radiatif anthropique'.
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Les forçages naturels
Les cycles de Milankovitch et autres variations
Le climat terrestre varie naturellement sous l'influence de forçages externes. Les paramètres orbitaux de Milankovitch modifient la répartition de l'énergie solaire reçue : l'excentricité (période ~100 000 ans), l'obliquité (~41 000 ans) et la précession (~23 000 ans). Ces variations déclenchent les entrées et sorties de glaciation, amplifiées par des rétroactions comme l'albédo des glaces. L'activité solaire et le volcanisme constituent d'autres forçages naturels, mais leur effet est insuffisant pour expliquer le réchauffement rapide observé depuis 150 ans.
💡 À retenir : Les cycles de Milankovitch expliquent l'alternance des périodes glaciaires et interglaciaires sur des dizaines de milliers d'années.
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Scénarios et projections
Le climat futur selon le GIEC
Le GIEC (Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat) élabore des projections climatiques à partir de modèles numériques. Ces modèles simulent les interactions entre atmosphère, océans, cryosphère et biosphère selon différents scénarios d'émissions (RCP). Le scénario RCP 8.5, le plus pessimiste, correspond à un forçage radiatif de +8,5 W/m² en 2100 et entraînerait une hausse de température de 4 à 5°C. Pour limiter le réchauffement à +1,5°C, une réduction drastique des émissions de gaz à effet de serre est indispensable, avec des transformations profondes de nos modes de vie.
💡 À retenir : Chaque demi-degré supplémentaire aggrave les risques : canicules, montée des eaux, perte de biodiversité.