Les chercheurs de l’université de Californie à Riverside ont découvert un élément qui manquait dans les descriptions précédentes du cycle du carbone sur Terre. Ils en concluent que le réchauffement climatique pourrait entraîner une correction excessive et mener à une nouvelle période glaciaire.
Les chercheurs s’accordent généralement à dire que le climat terrestre est régulé par un système naturel lent mais fiable, celui de l’altération des roches.
Dans ce système, la pluie capte le dioxyde de carbone présent dans l’air, frappe les roches exposées sur terre, en particulier les roches silicatées comme le granit, et les dissout lentement. Lorsque ce CO2 capturé atteint l’océan avec le calcium dissous provenant des roches, ils se combinent pour former des coquillages et des récifs calcaires, emprisonnant le carbone au fond de la mer pendant des centaines de millions d’années.
« À mesure que la planète se réchauffe, les roches s’altèrent plus rapidement et absorbent davantage de CO₂, ce qui refroidit à nouveau la planète », indique Andy Ridgwell, géologue à l’UCR et coauteur de l’article publié aujourd’hui dans Science.
Cependant, les preuves géologiques suggèrent que les périodes glaciaires antérieures de la Terre étaient si extrêmes que toute la surface de la planète était recouverte de neige et de glace. Par conséquent, selon les chercheurs, une régulation douce de la température planétaire ne peut pas expliquer tout le phénomène.
La pièce manquante concerne également l’enfouissement du carbone dans l’océan. À mesure que le CO₂ augmente dans l’atmosphère et que la planète se réchauffe, davantage de nutriments tels que le phosphore sont emportés vers la mer. Ces nutriments alimentent la croissance du plancton qui absorbe le dioxyde de carbone lors de la photosynthèse. Puis, lorsqu’il meurt, il coule au fond de la mer, emportant avec lui ce carbone.
Cependant, dans un monde plus chaud où l’activité algale est plus importante, les océans perdent de l’oxygène, ce qui entraîne le recyclage du phosphore au lieu de son enfouissement. Cela crée une boucle de rétroaction dans laquelle l’augmentation des nutriments dans l’eau entraîne une augmentation du plancton, dont la décomposition élimine encore plus d’oxygène, et davantage de nutriments sont recyclés. Dans le même temps, d’énormes quantités de carbone sont enfouies et la Terre se refroidit.
Ce système ne stabilise pas doucement le climat, mais va au contraire trop loin, refroidissant la Terre bien en dessous de sa température initiale. Dans le modèle informatique de l’étude, cela pourrait déclencher une période glaciaire.
Andy Ridgwell compare tout cela à un thermostat qui fonctionne en surrégime pour refroidir une maison.
« En été, vous réglez votre thermostat à environ 25 °C. Lorsque la température extérieure augmente pendant la journée, la climatisation élimine l’excès de chaleur à l’intérieur jusqu’à ce que la température ambiante descende à 25 °C, puis s’arrête », précise le géologue.
Selon son analogie, le thermostat de la Terre n’est pas cassé, mais Andy Ridgwell suggère qu’il ne se trouve peut-être pas dans la même pièce que le climatiseur, ce qui rend son fonctionnement irrégulier.
Dans l’étude, la baisse du taux d’oxygène atmosphérique dans le passé géologique a rendu le thermostat beaucoup plus erratique, d’où les périodes glaciaires extrêmes de l’Antiquité.
Comme les humains ajoutent aujourd’hui davantage de CO₂ dans l’atmosphère, la planète continuera à se réchauffer à court terme. Le modèle des auteurs prévoit un refroidissement excessif. Cependant, le prochain sera probablement plus modéré, car l’atmosphère contient aujourd’hui plus d’oxygène que dans un passé lointain, ce qui atténue la rétroaction nutritive.
« C’est comme si l’on plaçait le thermostat plus près du climatiseur », ajoute M. Ridgwell. Cela pourrait néanmoins suffire à avancer le début de la prochaine période glaciaire.
« En fin de compte, est-ce vraiment important que le début de la prochaine période glaciaire se produise dans 50, 100 ou 200 000 ans ? », s’interroge le géologue. « Nous devons nous concentrer dès maintenant sur la limitation du réchauffement actuel. Le fait que la Terre finira par se refroidir, même de manière irrégulière, ne se produira pas assez rapidement pour nous aider au cours de notre vie. »
Article : « Instability in the geological regulation of Earth’s climate » – DOI : 10.1126/science.adh7730
Source : UC Riverside
