Des chercheurs ont déterminé la température de la dernière période glaciaire, connue comme le dernier maximum glaciaire d’il y a 20 000 ans, à environ 46 degrés Fahrenheit.

Leurs résultats permettent aux climatologues de mieux comprendre la relation entre les niveaux croissants actuels de dioxyde de carbone atmosphérique – un gaz à effet de serre majeur – et la température moyenne du globe.

Le dernier maximum glaciaire, ou LGM, était une période glaciale où d’énormes glaciers couvraient environ la moitié de l’Amérique du Nord, de l’Europe et de l’Amérique du Sud, ainsi que de nombreuses régions d’Asie, tandis que la flore et la faune adaptées au froid prospéraient.

« Nous avons beaucoup de données sur cette période parce qu’elle a été étudiée depuis si longtemps », explique Jessica Tierney, professeur associé au département des géosciences de l’Université de l’Arizona et auteur principal de l’article paru dans Nature.

« Mais une question à laquelle la science a longtemps voulu répondre est simple : A quel point l’ère glaciaire était-elle froide ? »

Alors, à quel point l’ère glaciaire était-elle froide ?

Les chercheurs ont constaté que la température mondiale moyenne de l’ère glaciaire était de 6 degrés Celsius (11 F) plus froide qu’aujourd’hui. Pour le contexte, la température mondiale moyenne du 20e siècle était de 14 C (57 F).

« Dans votre expérience personnelle, cela peut ne pas sembler une grande différence, mais, en fait, c’est un énorme changement », dit Tierney.

Elle et son équipe ont également créé des cartes pour illustrer comment les différences de température variaient dans des régions spécifiques du globe.

« En Amérique du Nord et en Europe, les parties les plus septentrionales étaient couvertes de glace et étaient extrêmement froides. Même ici, en Arizona, il y avait un gros refroidissement », explique Tierney. « Mais le refroidissement le plus important a eu lieu dans les hautes latitudes, comme l’Arctique, où il faisait environ 14 C (25 F) plus froid qu’aujourd’hui. »

Leurs résultats correspondent à la compréhension scientifique de la façon dont les pôles de la Terre réagissent aux changements de température.

« Les modèles climatiques prévoient que les hautes latitudes se réchaufferont plus rapidement que les basses latitudes », dit Tierney. « Lorsque vous regardez les projections futures, il fait très chaud au-dessus de l’Arctique. C’est ce qu’on appelle l’amplification polaire. De même, au cours du LGM, nous trouvons le schéma inverse. Les latitudes plus élevées sont juste plus sensibles au changement climatique et le resteront à l’avenir. »

Niveaux de dioxyde de carbone

Savoir la température de l’ère glaciaire est important car elle est utilisée pour calculer la sensibilité climatique, c’est-à-dire combien la température globale se déplace en réponse au carbone atmosphérique.

Tierney et son équipe ont déterminé que pour chaque doublement du carbone atmosphérique, la température mondiale devrait augmenter de 3,4 C (6,1 F), ce qui se situe au milieu de la fourchette prévue par la dernière génération de modèles climatiques (1,8 à 5,6 C).

Les niveaux de dioxyde de carbone atmosphérique pendant l’ère glaciaire étaient d’environ 180 parties par million, ce qui est très faible. Avant la révolution industrielle, les niveaux ont augmenté à environ 280 parties par million, et aujourd’hui ils ont atteint 415 parties par million.

« L’accord de Paris voulait maintenir le réchauffement climatique à un maximum de 2,7 F (1,5 C) par rapport aux niveaux préindustriels, mais avec les niveaux de dioxyde de carbone augmentant comme ils le font, il serait extrêmement difficile d’éviter plus de 3,6 F (2 C) de réchauffement », dit Tierney. « Nous avons déjà environ 2 F (1,1 C) à notre actif, mais moins nous nous réchauffons, mieux c’est, car le système terrestre réagit vraiment aux changements de dioxyde de carbone. »

‘Hindcast’ t0 look at the past

Comme il n’y avait pas de thermomètres pendant la période glaciaire, Tierney et son équipe ont développé des modèles pour traduire les données recueillies à partir des fossiles de plancton océanique en températures de surface de la mer. Ils ont ensuite combiné les données fossiles avec les simulations du modèle climatique du LGM en utilisant une technique appelée assimilation de données, qui est utilisée dans les prévisions météorologiques.

« Ce qui se passe dans un bureau météorologique, c’est qu’ils mesurent la température, la pression, l’humidité, et utilisent ces mesures pour mettre à jour un modèle de prévision et prévoir le temps », explique Tierney. « Ici, nous utilisons le modèle climatique du National Center for Atmospheric Research basé à Boulder, dans le Colorado, pour produire un hindcast du LGM, puis nous mettons à jour ce hindcast avec les données réelles pour prédire ce qu’était le climat. »

À l’avenir, Tierney et son équipe prévoient d’utiliser la même technique pour recréer des périodes chaudes dans le passé de la Terre.

« Si nous pouvons reconstruire les climats chauds du passé, dit-elle, alors nous pourrons commencer à répondre à des questions importantes sur la façon dont la Terre réagit à des niveaux de dioxyde de carbone vraiment élevés, et améliorer notre compréhension de ce que pourrait être le changement climatique futur. »

La Fondation Heisings-Simons et la Fondation nationale des sciences ont soutenu cette recherche.