À quoi ressemblait le monde la dernière fois que les niveaux de dioxyde de carbone étaient à 400 ppm

À quoi ressemblait le monde la dernière fois que les niveaux de dioxyde de carbone étaient à 400 ppm Gil.K / Shutterstock

La dernière fois que les niveaux mondiaux de dioxyde de carbone étaient constamment supérieurs ou égaux à 400 parties par million (ppm) était d'environ il y a quatre millions d'années au cours d'une période géologique connue sous le nom de L'ère du Pliocène (entre 5.3 millions et 2.6 millions d'années). Le monde était environ 3 ℃ plus chaud et le niveau de la mer était plus élevé qu'aujourd'hui.

Nous savons combien de dioxyde de carbone l'atmosphère contenait dans le passé en étudiant les carottes de glace du Groenland et de l'Antarctique. Au fur et à mesure que la neige compactée se transforme en glace, elle emprisonne l'air dans les bulles qui contiennent des échantillons de l'atmosphère à l'époque. Nous pouvons échantillonner des carottes de glace pour reconstruire les concentrations passées de dioxyde de carbone, mais ce record ne nous ramène qu'environ un million d'années.

Au-delà d'un million d'années, nous n'avons aucune mesure directe de la composition des atmosphères anciennes, mais nous pouvons utiliser plusieurs méthodes pour estimer les niveaux passés de dioxyde de carbone. Une méthode utilise la relation entre les pores des plantes, connus sous le nom de stomates, qui régulent les échanges gazeux à l'intérieur et à l'extérieur de la plante. La densité de ces stomates est lié au dioxyde de carbone atmosphériqueet les plantes fossiles sont un bon indicateur des concentrations dans le passé.

Une autre technique consiste à examiner les carottes de sédiments du fond de l'océan. Les sédiments s'accumulent d'année en année lorsque les corps et les coquilles de plancton mort et d'autres organismes pleuvent sur le fond marin. Nous pouvons utiliser des isotopes (des atomes chimiquement identiques qui ne diffèrent que par leur poids atomique) de bore prélevés dans les coquilles du plancton mort pour reconstruire les changements dans l'acidité de l'eau de mer. À partir de cela, nous pouvons déterminer le niveau de dioxyde de carbone dans l'océan.

Les données de sédiments vieux de quatre millions d'années suggèrent que le dioxyde de carbone était à 400 ppm à l'époque.

Niveaux de la mer et changements en Antarctique

Pendant les périodes plus froides de l'histoire de la Terre, les calottes glaciaires et les glaciers augmentent et le niveau de la mer baisse. Dans le passé géologique récent, au cours de la dernière période glaciaire il y a environ 20,000 XNUMX ans, le niveau de la mer était au moins 120 mètres plus bas qu'aujourd'hui.

À quoi ressemblait le monde la dernière fois que les niveaux de dioxyde de carbone étaient à 400 ppm Des recherches récentes montrent que l'ouest de l'Antarctique fond maintenant. Elaine Hood / NSF

Les changements du niveau de la mer sont calculés à partir des changements des isotopes d'oxygène dans les coquilles des organismes marins. Pour l'ère Pliocène, un article montre que le changement du niveau de la mer entre des périodes plus fraîches et plus chaudes était d'environ 30 à 40 mètres et le niveau de la mer était plus élevé qu'aujourd'hui. Pendant le Pliocène également, nous savons que la calotte glaciaire de l’Antarctique significativement plus petit et les températures moyennes mondiales étaient environ 3 ℃ plus chaudes qu'aujourd'hui. Les températures estivales dans les hautes latitudes nord étaient jusqu'à 14 ℃ plus chaudes.

Cela peut sembler beaucoup, mais les observations modernes montrent une forte amplification polaire du réchauffement: une augmentation de 1 ℃ à l'équateur peut augmenter les températures aux pôles de 6-7 ℃. C'est l'une des raisons de la disparition de la banquise arctique.

Impacts en Nouvelle-Zélande et en Australasie

Dans la région australasienne, il n’existait pas de grande barrière de corail, mais il petits récifs le long de la côte nord-est de l'Australie. Pour la Nouvelle-Zélande, la fonte partielle de la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental est probablement le point le plus critique.

L'une des principales caractéristiques du climat actuel de la Nouvelle-Zélande est que l'Antarctique est coupé de la circulation mondiale pendant l'hiver en raison de la grande contraste de température entre l'Antarctique et l'océan Austral. Lorsqu'il revient en circulation au printemps, la Nouvelle-Zélande subit de fortes tempêtes. Des hivers plus orageux et des étés sensiblement plus chauds étaient probables au milieu du Pliocène en raison d'un vortex polaire plus faible et d'un Antarctique plus chaud.

Il faudra plus de quelques années ou décennies de concentration de dioxyde de carbone à 400 ppm pour déclencher un rétrécissement significatif de la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental. Mais des études récentes montrent que L'Antarctique de l'Ouest fond déjà.

L'élévation du niveau de la mer suite à une fonte partielle de l'Antarctique occidental pourrait facilement dépasser un mètre ou plus d'ici 2100. En fait, si l'ensemble de l'Antarctique occidental fondait, il pourrait augmenter le niveau de la mer d'environ 3.5 mètres. Des augmentations encore plus faibles augmentent le risque de inondations dans les villes basses dont Auckland, Christchurch et Wellington.La Conversation

A propos de l'auteur

James Shulmeister, professeur, Université de Canterbury

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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