Sur la base d'une comparaison mondiale unique des données de carottes extraites des fonds océaniques et des calottes glaciaires polaires, Les chercheurs de l'AWI ont maintenant démontré que, bien que le changement climatique ait diminué dans le monde entier des périodes glaciaires aux périodes interglaciaires, la différence n'est en aucun cas aussi prononcée qu'on le supposait précédemment. Jusqu'à maintenant, on croyait que les périodes glaciaires étaient caractérisées par une variabilité extrême de la température, tandis que les périodes interglaciaires étaient relativement stables. Les chercheurs ont publié leurs découvertes dans la revue La nature .

Si vous voulez savoir comment le climat va changer à l'avenir, il faut regarder le passé. En observant les changements climatiques survenus il y a des milliers d'années, nous pouvons améliorer les prévisions pour le climat futur. La comparaison des couches d'échantillons de carottes de glace et de sédiments océaniques a permis aux chercheurs de déduire comment la température moyenne sur Terre a changé au fil du temps, et aussi à quel point la variabilité était grande. Du haut de la dernière période glaciaire 21, il y a 000 ans à notre période interglaciaire actuelle, la Terre s'est réchauffée de 5 degrés Celsius en moyenne. Face au réchauffement climatique à venir, il est vital pour la population mondiale d'aujourd'hui de savoir si les températures augmenteront régulièrement, ou s'il y aura soudainement, fluctuations importantes. La fréquence des événements extrêmes représente une référence essentielle pour les mesures d'adaptation au changement climatique, puisque, en matière de protection contre les inondations, matériaux de transport et de construction, nous devons nous préparer au pire des cas, et pas seulement pour les changements "moyens".

Des chercheurs en climatologie du Helmholtz Young Investigators Group ECUS de l'Alfred Wegener Institute Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) à Potsdam ont maintenant étudié comment la variabilité de la température a changé à mesure que la Terre se réchauffait de la dernière période glaciaire à la période interglaciaire actuelle. À ce jour, il a été supposé que les températures ont beaucoup varié au cours de la dernière glaciation, tandis que l'actuel interglaciaire était largement caractérisé par de faibles variations de température. Cette interprétation était basée sur les données isotopiques de l'eau provenant des carottes de glace du centre du Groenland.

L'équipe, dirigé par le Dr Kira Rehfeld et le Dr Thomas Laepple, a comparé les données du Groenland avec celles des sédiments collectés dans plusieurs régions océaniques du globe, ainsi qu'à partir d'échantillons de carottes de glace prélevés dans l'Antarctique. Ils démontrent que le phénomène des grandes fluctuations de température au cours des périodes glaciaires ne s'est en aucun cas manifesté de manière uniforme à l'échelle mondiale, mais a plutôt varié d'une région à l'autre. Par exemple, sous les tropiques, les variations de température ont été trois fois plus intenses qu'aujourd'hui au plus fort du dernier glaciaire, alors que les carottes de glace du Groenland indiquent des variations 70 fois plus intenses. "Les carottes de glace du Groenland sont, sans aucun doute, une clé importante pour comprendre le climat du passé. Cela étant dit, notre étude confirme que les conclusions concernant le Groenland ne sont pas toujours représentatives du monde entier, " explique Laepple, leader du Young Investigators Group, qui dirige également le Young Investigators Group SPACE, financé par l'ERC.

Le premier auteur Kira Rehfeld et ses collègues ont, pour la première fois, ont rassemblé et comparé des données provenant de diverses archives climatiques et d'un total de 99 sites de recherche. Dans la communauté des chercheurs sur le climat, les carottes de glace sont généralement considérées comme l'étalon-or, parce que leurs couches sont très cohérentes, contrairement aux couches de sédiments du fond marin, qui sont fréquemment entachés de changements tectoniques, courants ou organismes marins. Les chercheurs de l'AWI ont mis au point des méthodes mathématiques qui leur permettent d'estimer les incertitudes et les sources potentielles d'erreur tout en évaluant diverses archives paléoclimatiques, et de tenir compte de ces facteurs dans leurs analyses. "En tant que tel, nous pouvons comparer les échantillons de sédiments avec les carottes de glace pour différentes époques de l'histoire de la planète, " dit Laepple.

Les variations plus intenses au cours des périodes glaciaires sont dues à la plus grande différence de température entre les régions polaires couvertes de glace et les tropiques, qui a produit un échange plus dynamique de masses d'air chaud et froid. "Si nous suivons ensuite cette idée jusqu'à sa conclusion logique, il nous dit que les variations continueront de diminuer à mesure que le réchauffement climatique progresse, " dit Rehfeld - simplement parce que la différence de température entre le réchauffement du nord et les tropiques va diminuer. " Cependant, nos données couvrent des périodes couvrant des siècles et des millénaires - nous ne pouvons pas zoomer sur quelques années seulement, ce qui signifie que nous ne pouvons tirer que des conclusions indirectes concernant les événements extrêmes qui façonnent le temps, " explique le climatologue Rehfeld, qui poursuit actuellement des recherches avec le British Antarctic Survey (BAS).

Les modélisateurs climatiques avaient précédemment postulé le mécanisme de variabilité réduite dans des conditions climatiques plus chaudes en 2014. Pourtant, avec leur analyse, Rehfeld, Laepple et ses collègues sont les premiers à renforcer cette théorie avec des données climatiques mondiales du passé. Les chercheurs de l'AWI décrivent leur prochain effort comme suit :« Nous prévoyons d'étudier en détail les changements dans les variations à court terme dans le passé et leur relation avec les changements climatiques à long terme. Pour ce faire, nous avons besoin d'archives climatiques fiables, et d'améliorer notre compréhension de leur fonctionnement. » Augmenter la précision à un niveau auquel les paléo-archives peuvent également refléter des événements extrêmes sera probablement l'un des plus grands défis des années à venir.