De nouvelles recherches menées par l'Université de Southampton suggèrent que, au cours des 100 à 200 prochaines années, les concentrations de dioxyde de carbone dans l'atmosphère terrestre se dirigeront vers des valeurs jamais vues depuis la période triasique, il y a 200 millions d'années. Par ailleurs, au 23ème siècle, le climat pourrait atteindre une chaleur jamais vue depuis 420 millions d'années.

L'étude, Publié dans Communication Nature , a compilé plus de 1200 estimations des anciennes concentrations de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère pour produire un enregistrement continu remontant à près d'un demi-milliard d'années. Il conclut que si l'humanité brûle tous les combustibles fossiles disponibles à l'avenir, les niveaux de CO2 contenus dans l'atmosphère peuvent n'avoir aucun équivalent géologiquement préservé au cours de cette période de 420 millions d'années.

Les chercheurs ont examiné les données publiées sur les plantes fossilisées, la composition isotopique du carbone dans les sols et les océans, et la composition isotopique du bore des coquilles fossiles. Gavin Foster, auteur principal et professeur de géochimie isotopique à l'Université de Southampton, explique :« Nous ne pouvons pas mesurer directement les concentrations de CO2 d'il y a des millions d'années. nous avons compilé toutes les données publiées disponibles à partir de plusieurs types de proxy différents pour produire un enregistrement continu des anciens niveaux de CO2.

Cette richesse de données montre que les concentrations de CO2 ont naturellement fluctué sur des échelles de temps de plusieurs millions d'années sur cette période, d'environ 200 à 400 parties par million (ppm) pendant les périodes froides de « glacière » jusqu'à 3000 ppm pendant les périodes intermédiaires de « effet de serre ». Bien que les preuves nous disent que notre climat a beaucoup fluctué dans le passé (la Terre étant actuellement dans une période plus froide), cela montre également que la vitesse actuelle du changement climatique est très inhabituelle.

Le dioxyde de carbone est un puissant gaz à effet de serre et au cours des 150 dernières années, l'utilisation de combustibles fossiles par l'humanité a augmenté sa concentration atmosphérique de 280 ppm à l'ère de la pré-industrialisation à près de 405 ppm en 2016. Cependant, il n'y a pas que le CO2 qui détermine le climat de notre planète, en fin de compte, c'est à la fois la force de l'effet de serre et la quantité de lumière solaire entrante qui sont importantes. Les changements dans l'un ou l'autre paramètre peuvent forcer le changement climatique.

"En raison des réactions nucléaires dans les étoiles, comme notre soleil, au fil du temps, ils deviennent plus brillants, " ajoute le co-auteur Dan Lunt, Professeur de sciences du climat à l'Université de Bristol. "Cela signifie que, bien que les concentrations de dioxyde de carbone aient été élevées il y a des centaines de millions d'années, l'effet de réchauffement net du CO2 et de la lumière du soleil était moindre. Notre nouvelle compilation de CO2 semble en moyenne avoir diminué progressivement au fil du temps d'environ 3 à 4 ppm par million d'années. Cela peut sembler peu, mais c'est en fait à peu près suffisant pour annuler l'effet de réchauffement causé par l'éclaircissement du soleil au fil du temps, donc à long terme, il semble que l'effet net des deux soit à peu près constant en moyenne. »

Cette interaction entre le dioxyde de carbone et la luminosité du soleil a des implications fascinantes pour l'histoire de la vie sur Terre. Co-auteur Professeur Dana Royer, de l'Université Wesleyenne aux États-Unis, explique : « Jusqu'à présent, c'était un peu un casse-tête pour savoir pourquoi, malgré l'augmentation lente de la puissance solaire au fil du temps, il existe peu de preuves d'un réchauffement similaire à long terme du climat. Notre découverte de peu de changement dans le forçage climatique net offre une explication de la raison pour laquelle le climat de la Terre est resté relativement stable, et dans les limites convenables à la vie pendant tout ce temps."

Cette vision à long terme offre également une perspective précieuse sur le changement climatique futur. Il est bien reconnu que le climat change aujourd'hui à un rythme bien supérieur à la norme géologique. Si l'humanité ne parvient pas à lutter contre l'augmentation du CO2 et brûle tous les combustibles fossiles facilement disponibles, en 2250 après JC, le CO2 sera d'environ 2000 ppm - des niveaux jamais vus depuis 200 millions d'années.

Le professeur Foster ajoute :« Cependant, parce que le soleil était plus faible à l'époque, le forçage climatique net il y a 200 millions d'années était inférieur à celui que nous connaîtrions dans un avenir aussi élevé en CO2. Ainsi, non seulement le changement climatique qui en résultera sera plus rapide que tout ce que la Terre a connu depuis des millions d'années, le climat qui existera n'aura probablement pas de contrepartie naturelle, pour autant que l'on sache, au moins au cours des 420 derniers millions d'années."