The Day after Tomorrow ?

Vous vous rappelez sans doute il y a quelques années (2004) ce fantastique - dans tous les sens du terme - film de Roland Emmerich, plus ou moins à propos de changement climatique: "Le Jour d'Après"...  Dans ce film, un "changement climatique brutal" se produisait à notre époque en à peine quelques jours: la fonte des glaces consécutive au réchauffement anthropique interrompait la circulation thermohaline (ou du moins, le Gulf Stream), plongeant l'Hémisphère Nord en glaciation, à grands coups de vortex polaires, de tsunamis, etc...  Evidemment, le réalisme scientifique n'était pas le point fort de ce chef-d'oeuvre du 7eme art - mais comme c'est probablement le seul film où le héros est un climatologue, et que certaines notions générales (l'association fonte des glaces-rupture thermohaline-refroidissement au Nord, par exemple) étaient un peu fondées, on pouvait fermer les yeux ... Cependant l'échelle de temps, en particulier (quelques jours), était vraiment très exagérément courte: le changement climatique actuel, d'origine anthropique, est censé se produire sur quelques décennies ou siècles, et il n'est pas question d'une entrée en glaciation en 8 jours...

Eh bien,  le concept du Jour d'Après faisait récemment un retour dans l'actualité à la faveur de la parution  en ligne dans Science il y a quelques jours d'un article dévoilant les derniers résultats d'un carottage au Groenland (le forage Northgrip): selon ces analyses, menées par une équipe internationale à laquelle participent des chercheurs du LSCE, la dernière transition glaciaire/interglaciaire, autour de -10/15000 ans, se serait produite en 2 réchauffement successifs, dont le premier d'à peine... 1 à 3 ans. Diable...
Cet article, assez impressionnant, a évidemment trouvé écho dans notre presse, par exemple ici, ou là - où le journaliste cède donc à la tentation du rapprochement avec le film de Roland "Kolossal" Emmerich. Evidemment aussi, certains (le Figaro...) notent que ce réchauffement s'est produit en l'absence d'émissions humaines de CO2, sous-entendu il y a déjà eu pire, il se pourrait bien que l'homme n'y soit pour rien aujourd'hui non plus, tout ca c'est complot et compagnie pour encore nous tax... Bon ok, j'extrapole un peu. Mais quand même: réhabilitons Roland Emmerich ?

Pour en venir directement au point principal, le problème il me semble quand on lit ces articles de presse, c'est qu'on a toujours l'impression que la part des choses n'est pas faite, entre ce qui était déjà connu avant, et ce que la nouvelle étude apporte. En l'occurence on a ici l'impression que les scientifiques viennent de découvrir ces réchauffements de la fin de la dernière période glaciaire, et que cela remet fondamentalement en cause (à en lire, notamment, les commentaires des lecteurs du Figaro...) toutes nos connaissances sur le changement climatique anthropique actuel...

Or, ces travaux concerne la dernière transition glaciaire-interglaciaire il y a - 10/15000 ans. Autrement dit, sur ces courbes de cycles glaciaires/interglaciaires (issues du forage Antarctique EPICA), on se situe tout à droite, sur la dernière "rampe".

La particularité de cette transition, c'est d'être interrompue par un refroidissement marqué, un épisode appelé le "Younger Dryas" (YD), autour de -12000 ans - on le devine à peine sur le graph ci-dessus, en partie à cause de la résolution temporelle et en partie parce qu'il s'agit d'un évenement surtout enregistré dans l'hémisphère Nord via essentiellement les carottes de glace du Groenland, comme le voit sur le zoom ci-dessous (attention, présent à gauche maintenant- source Wikipedia):

Le nouveau forage au Groenland analysé dans le présent papier de Science (Northgrip, qui fait suite aux forages Grip et Gisp2)  montre bien entendu lui-aussi un épisode YD - cf sur leur premiere figure ci-dessous, en gris (présent.. en haut ! raaa, les glaciologues..)

(Incidemment, le forage Northgrip devait surtout servir je crois à trancher des incertitudes entre les deux forages précédents Grip et Gisp2 concernant la stabilité ou l'instabilité du précédent interglaciaire, l'Eemien, à -120 000 ans- mais apparemment il y a eu quelques problèmes de carotte à ce niveau-là...).

On a donc au cours de cette déglaciation un premier réchauffement marqué au Groenland (~10°C) à -14.7ky, interrompu apres quelques centaines d'années (-12.9 ky) par le YD (sensus stricto), retour à des conditions quasi-glaciaires, qui prend fin abruptement lui aussi qq siècles plus tard (-11.7 ky, hausse ~ 10°C)). Plus précisement, on sait déjà, via les données issues de ces précédents forages, que les deux réchauffement de cette période se sont produits en seulement quelques décennies, voir moins. Voila qui devrait, par exemple, être précisé lorsque les journaux reporte la dernière étude de Steffensen & al dans Science. ... En fait, dailleurs, l'ensemble des oscillations rapides que l'on peut voir en période glaciaire sur les courbes précédentes, qui sont appelées évenements de "Dansgaard-Oeschger" (DO), correspondent à des réchauffements très rapides au Groenland, de l'ordre de 10°C en quelques décennies. La cause de ces évenements n'est pas précisément connue - ni la raison de leur pseudo-périodicité - mais ils ne paraissent se produire qu'en période glaciaire - il est très probable qu'il fasse intervenir des modifications de la circulation thermohaline,  en interaction avec les calottes glaciaires.

{Petite parenthèse: stricto sensu, il pourrait donc paraître faux de dire que la Terre n'a jamais connu de réchauffement aussi rapide que le réchauffement anthropique actuel: par le passé, des réchauffements importants (DO) se sont produits en des temps très courts. Néanmoins, utiliser les DO comme argument comme quoi, par comparaison, le réchauffement actuel n'aurait rien d'inhabituel ou de dramatique, témoignerait, au premier ordre, d'une profonde mauvaise foi: d'une part nous ne sommes plus en période glaciaire, d'autre part nous n'étions pas là (en tant que société développée répartie sur l'ensemble de la Terre) pour subir ces évenements: nous aurions certainement bien morflé... . Mais surtout, il est en fait très improbable que ces modifications de T° enregistrées dans les carottes groenlandaises correspondent à des modification de T° globales: il semble en effet que lors des DO, l'Antarctique se refroidisse pendant que le Groenland se réchauffe (derniers résultats du forage EPICA en Antarctique). En d'autres termes, les DO correspondraient en fait davantage à une redistribution de la chaleur autour du globale via des bascules soudaines de la circulation thermohaline, sans grande modification de la T° globale, qu'à un réchauffement du globe dans son entier (voir là-dessus cet article de Reaclimate).
Pour revenir plus précisément à la dernière transition glaciaire/interglaciaire, il n'est pas clair non plus quels ont été les changements de T° globaux correspondants aux différentes séquences: d'une part on voit que cet épisode se produit dans une phase de déglaciation/réchauffement déjà en cours; d'autre part ici non plus rien n'indique que les modifications de T° soient globales, il semble notamment que les modifications en Antarctique et au Groenland ne soient pas synchrones: l'Antarctique se serait refroidi (le "Antarctic Cold Reversal") avant le Groenland, et son refroidissement aurait pris fin précisément au moment où comencait le YD proprement dit. On aurait donc ici une figure de "bipolar seesaw", comportement en quelque sorte en "opposition de phase" des deux hémisphères.

Donc, ne pas trop s'affoler, a priori, sur les modifications de T° globales enregistrées lors de tels évenements (DO ou YD).
Fin de la - grosse - parenthèse.}

En fait la nouveauté de ce forage et des analyses réalisées dans cette étude est d'apporter une résolution plus élevée (jusqu'à sub-annuelle), ici autour des -10 /-15000 ans, sur l'analyse des indices isotopiques de l'oxygène (qui renseigne sur la température locale au moment de la précipitation neigeuse), de l'hydrogène (l"exces de deuterium" - qui est censé renseigner sur la température de la zone océanique source de l'évaporation qui sera précipitée au Groenland), et les aérosols (indications sur le transport atmosphérique et les conditions de surface de la zone source de poussieres, à savoir pour le Groenland l'Asie méridionale) - ce qui permet d'appréhender avec une précision encore jamamis atteinte le déroulé des évènements. Voici ce que ca donne (présent en haut - les courbes de droite sont un zoom de la courbe de gauche, au niveau des transitions, en blanc - dsl pour la mauvaise qualité, capture de pdf...):


Concernant la T° au Groenland (courbe bleue), on retrouve bien la séquence réchauffement brusque - refroidissement long - réchauffement brusque, avec pour les réchauffements des durées respectives de 2-3 ans et 60 ans (le refroidissement fait qq siècles) - ce qui reste dans les clous, plus ou moins, de ce qui était connu avant. En revanche, et ce sont les résultats les plus frappants, l'indice de deutérium (en rouge à gauche), à chaucune des transitions autour du YD (froid-chaud, mais aussi chaud-froid), présente des transitions abruptes en 1 à 3 ans, indiquant des rechauffements ou refroidissements de la zone océanique source d'humidité de 2 à 4 °C. En comparant aux autres mesures, les auteurs en déduisent que cela ne peut en fait s'expliquer que par un changement de cette région source: c'est-à-dire en réalité une réorganisation de la circulation atmosphérique, d'un schéma glaciaire à interglaciaire (et réciproquement), quasi d'une année sur l'autre... Si cela est exact, le fait que l'atmosphère puisse subir de tels basculement en des laps de temps aussi court est assez stupéfiant... Les auteurs proposent ensuite, en se basant notamment sur l'étude des poussières, un scénario du déroulement de ces transitions abruptes, alliant "bipolar seesaw" et changement de circulation tropicale puis polaire.
Voilà pour le gros du papier, qui est en effet assez marquant. Néanmoins, annoncer qu'il faut "un an pour mettre fin à un glaciation" (ici) peut sembler un peu exgéré - notamment parce que la déglaciation semble déjà en cours à l'époque du YD - exgération dont il n'est nul besoin étant donné la force de ces résultats, et le challenge qu'ils posent à la compréhension du climat qu'ont les scientifiques, ainsi qu'à leur capacité de modélisation... Quant au Jour d'Après, il faudra sans doute attendre d'avoir des carottes de glace à résolution journalière (!), et puis aussi qu'on découvre le fonctionnement des cyclones polaires terrestres et des tsunamis glaciaires, pour le réhabiliter...