Vue aérienne d'une vaste étendue de glace bleue en Antarctique, avec des fissures et des motifs de mouvement glaciaire, sous un ciel clair. L'image doit évoquer l'immensité et l'isolement de ce continent gelé, lieu de forage des carottes de glace.
Sciences

Climat passé : le CO₂ n’explique pas tout, et alors ?

Des carottes de glace de 3 millions d’années révèlent que le CO₂ est resté stable pendant que le climat changeait.

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Le 18 mars 2026, deux études publiées dans Nature ont secoué la communauté scientifique. Elles montrent que sur les trois derniers millions d’années, les évolutions du climat de la Terre ne s’expliquent pas par le seul CO₂. Des carottes de glace uniques, prélevées en Antarctique, révèlent que le dioxyde de carbone est resté étonnamment stable pendant cette période, tandis que le climat basculait entre glaciations et périodes plus douces. Faut-il pour autant remettre en cause le rôle du CO₂ dans le réchauffement actuel ? La réponse est non — et comprendre pourquoi est essentiel pour ne pas tomber dans les pièges de la désinformation.

Vue aérienne d'une vaste étendue de glace bleue en Antarctique, avec des fissures et des motifs de mouvement glaciaire, sous un ciel clair. L'image doit évoquer l'immensité et l'isolement de ce continent gelé, lieu de forage des carottes de glace.
Vue aérienne d'une vaste étendue de glace bleue en Antarctique, avec des fissures et des motifs de mouvement glaciaire, sous un ciel clair. L'image doit évoquer l'immensité et l'isolement de ce continent gelé, lieu de forage des carottes de glace.

La machine à remonter le temps de l’Antarctique

Imaginez un endroit où la glace, poussée par le mouvement des glaciers, remonte à la surface après avoir passé des millions d’années enfouie. C’est exactement ce qui se passe aux Allan Hills, en Antarctique de l’Est. Là-bas, des zones de « glace bleue » exposent des couches vieilles de trois millions d’années, offrant aux scientifiques un accès direct à l’atmosphère du passé. Le professeur Richard Allan, de l’Université de Reading, décrit ces carottes comme « une machine à remonter le temps de 3 millions d’années ».

Les deux études parues dans Nature — l’une dirigée par Julia Marks-Peterson, l’autre par Sarah Shackleton — exploitent ces archives uniques. Jusqu’ici, les carottes classiques, comme celles du Dôme C, ne permettaient de remonter que jusqu’à 800 000 ans. Les glaces d’Allan Hills changent la donne. Elles offrent des « instantanés » du climat, plutôt qu’une chronique continue, mais leur ancienneté est inégalée.

Comment les glaces « bleues » d’Allan Hills ont battu le record des 800 000 ans

La technique est aussi ingénieuse que simple dans son principe. Dans les zones de glace bleue, le mouvement horizontal des glaciers expose des couches très anciennes qui seraient autrement inaccessibles. Les carottes classiques, forées verticalement, ne peuvent dépasser un certain âge car la glace se déforme et se comprime sous son propre poids. Aux Allan Hills, les chercheurs ont prélevé des échantillons en surface, dans des zones où la glace affleure naturellement.

L’enjeu technique et humain est colossal. Forer en Antarctique de l’Est, l’un des endroits les plus hostiles de la planète, nécessite des mois de préparation et des équipes aguerries. Mais le résultat en vaut la peine. Ces carottes contiennent des bulles d’air prisonnières depuis des millions d’années, véritables capsules temporelles de l’atmosphère terrestre.

CO₂ stable, climat changeant : les chiffres clés des études Nature

Les résultats sont frappants. Les niveaux de CO₂ sont restés stables autour de 250 ± 10 parties par million (ppm) pendant trois millions d’années. Seule une baisse d’environ 20 ppm a été observée entre 2,9 millions et 1,2 million d’années. Le méthane (CH₄) n’a pas non plus montré de changement marqué.

Graphique simplifié montrant une ligne de CO₂ stable à environ 250 ppm sur une période de 3 millions d'années, tandis qu'une courbe de température montre des cycles de glaciations et de déglaciations. L'image illustre le contraste entre la stabilité du CO₂ et les variations climatiques passées.
Graphique simplifié montrant une ligne de CO₂ stable à environ 250 ppm sur une période de 3 millions d'années, tandis qu'une courbe de température montre des cycles de glaciations et de déglaciations. L'image illustre le contraste entre la stabilité du CO₂ et les variations climatiques passées.

Pourtant, le climat a connu des glaciations majeures pendant cette période. Les calottes glaciaires se sont étendues et retirées à plusieurs reprises, sans que le CO₂ ne varie significativement. Première conclusion, et non des moindres : le CO₂ n’était pas le seul pilote du climat passé. D’autres mécanismes ont joué un rôle déterminant.

Quand le climat changeait sans le CO₂ : les vrais chefs d’orchestre

Si le CO₂ est resté stable, comment expliquer les cycles glaciaires et interglaciaires qui ont rythmé les trois derniers millions d’années ? La réponse se trouve dans une combinaison de facteurs naturels, bien identifiés par les paléoclimatologues comme Valérie Masson-Delmotte. Sur son site Climat-en-questions.fr, elle explique que le CO₂ agit comme un amplificateur puissant, mais qu’il n’est pas nécessairement l’initiateur des changements passés.

Les cycles de Milankovitch : le métronome orbital des âges de glace

Les véritables chefs d’orchestre des glaciations sont les cycles de Milankovitch. Ces variations de l’orbite terrestre modifient la répartition de l’énergie solaire reçue par la planète. Trois paramètres entrent en jeu :

  • L’excentricité : la forme plus ou moins elliptique de l’orbite terrestre, qui varie sur des cycles de 100 000 et 413 000 ans.
  • L’obliquité : l’inclinaison de l’axe de rotation, qui oscille entre 22,1 et 24,5 degrés sur un cycle de 41 000 ans.
  • La précession : le mouvement de toupie de l’axe terrestre, qui boucle un tour complet tous les 19 000 à 23 000 ans.

Valérie Masson-Delmotte utilise une image parlante : celle de la « pichenette de départ ». Ces cycles orbitaux ne modifient pas la quantité totale d’énergie solaire reçue, mais ils changent sa répartition selon les latitudes et les saisons. Cette pichenette suffit à amorcer ou stopper une glaciation. Depuis 1,7 million d’années, la Terre a connu 17 cycles glaciaires et interglaciaires, tous rythmés par ce métronome orbital.

Le jeu des amplificateurs : albédo, courants océaniques et nuages

Une pichenette orbitale ne suffit pas à faire fondre ou croître une calotte glaciaire de plusieurs kilomètres d’épaisseur. Le système Terre amplifie ce petit forçage initial par tout un jeu de rétroactions.

Quand la glace fond, l’albédo — le pouvoir réfléchissant de la surface — diminue. La glace renvoie la majeure partie du rayonnement solaire vers l’espace ; le sol nu ou l’océan l’absorbent. Moins de glace signifie donc plus de chaleur absorbée, ce qui accélère encore la fonte. C’est une boucle de rétroaction positive.

Les océans jouent aussi un rôle crucial. La docteure Anieke Brombacher, du National Oceanography Centre, explique que « de faibles niveaux de CO₂ seuls ne suffisaient pas à faire croître les calottes, il fallait aussi un changement de circulation océanique ». Les courants marins transportent la chaleur à travers le globe. Une modification de la circulation de retournement en Atlantique Nord peut refroidir certaines régions et favoriser la croissance des glaces. Les nuages, enfin, restent la grande inconnue. Selon leur altitude et leur épaisseur, ils peuvent réchauffer ou refroidir le climat, et leur comportement passé est encore mal compris.

« Le CO₂ ne sert à rien » : la fake news qui guette

Voici la section la plus importante de cet article. Les études d’Allan Hills pourraient être détournées pour affirmer que « le CO₂ n’a aucun rôle dans le climat ». Rien n’est plus faux. Les experts sont formels : ces travaux ne remettent en cause ni le lien fondamental entre CO₂ et climat, ni l’urgence de la situation actuelle.

Le professeur Raymond Pierrehumbert, de l’Université d’Oxford, est catégorique : « Le communiqué de presse est généralement exact et n’implique en aucun cas que ces résultats jettent le doute sur le lien fondamental entre CO₂ et climat. » La professeure Carrie Lear, de l’Université de Cardiff, renchérit : « Ces articles ne réécrivent pas le rôle du CO₂, ils soulignent à quel point le système climatique est sensible, même à de petites perturbations. C’est exactement pour cela que l’augmentation rapide du CO₂ aujourd’hui est si alarmante. »

L’erreur fatale : confondre lenteur passée et rapidité actuelle

Le piège est subtil. Les variations naturelles du climat passées se déroulaient sur des échelles de temps de l’ordre de 20 000 à 400 000 ans. Comme le rappelle Valérie Masson-Delmotte, elles provoquaient des changements d’environ 1 °C par millénaire.

Aujourd’hui, le réchauffement est de l’ordre de 1 °C par siècle. C’est dix fois plus rapide. La cause unique de cette accélération est l’injection massive de gaz à effet de serre par l’humanité depuis la révolution industrielle. Les variations orbitales et les rétroactions naturelles n’ont pas changé. Ce qui a changé, c’est la composition de l’atmosphère.

Confondre la lenteur des mécanismes naturels passés avec la rapidité du forçage actuel est une erreur logique fondamentale. C’est comme comparer la vitesse d’un glacier à celle d’un train à grande vitesse sous prétexte que les deux se déplacent.

280 ppm contre 420 ppm : le saut que la Terre n’avait jamais connu

Le professeur Pierrehumbert livre un chiffre clé : « L’augmentation actuelle du CO₂ est une hausse de 150 ppm par rapport à l’ère préindustrielle, passant de 280 à 420 ppm. Cela ne remet en aucun cas en cause le lien fondamental entre CO₂ et climat. »

Pour comprendre l’ampleur de ce saut, il faut le replacer dans le contexte des trois derniers millions d’années. Pendant toute cette période, le CO₂ est resté autour de 250 ± 10 ppm. La seule baisse notable était d’environ 20 ppm. Aujourd’hui, nous avons ajouté 150 ppm en deux siècles. Le niveau actuel de CO₂ est sans précédent depuis au moins trois millions d’années, et probablement beaucoup plus longtemps.

Le système Terre n’a jamais connu un tel choc aussi rapide. Les mécanismes naturels qui ont permis au climat de basculer lentement entre glaciations et périodes douces n’ont pas eu le temps de s’adapter. C’est pourquoi les projections climatiques sont si alarmantes.

Optimum médiéval et Petit Âge glaciaire : la preuve que la nature sait faire ?

On entend parfois cet argument : « Le climat a toujours changé, regardez l’Optimum médiéval ou le Petit Âge glaciaire. » Ces épisodes sont bien réels, mais leurs causes et leur ampleur n’ont rien à voir avec le réchauffement actuel.

Le site Climat-en-questions.fr détaille les mécanismes de ces variations. L’activité solaire, mesurée via les isotopes ¹⁰Be et ¹⁴C dans les carottes de glace, les éruptions volcaniques, et la circulation océanique sont les principaux facteurs. Mais aucun d’eux n’a le pouvoir de forçage constant et massif des gaz à effet de serre émis par l’humanité.

Le Groenland des Vikings : un réchauffement local, pas global

L’Optimum climatique médiéval, entre 1000 et 1450, a permis aux Vikings de coloniser le Groenland. Les récits de l’époque décrivent des terres verdoyantes où l’élevage était possible. C’est un exemple fascinant de variation climatique naturelle.

Mais ce réchauffement était principalement localisé dans l’Atlantique Nord. Il était lié à une activité solaire accrue et à une modification de la circulation océanique qui a amené des eaux plus chaudes vers les côtes groenlandaises. Le reste du globe n’a pas connu de réchauffement comparable.

Comparez cela avec le réchauffement actuel. Il est global et simultané sur tous les continents. Les températures augmentent partout, des pôles aux tropiques, des océans aux montagnes. Aucun mécanisme naturel connu ne peut produire un réchauffement aussi uniforme et aussi rapide.

Volcans, Soleil et océans : les ingrédients d’un climat différent du nôtre

Le Petit Âge glaciaire, entre 1450 et 1800, illustre l’autre face de la variabilité naturelle. Cette période plus froide a été causée par une combinaison de facteurs : une activité solaire plus faible (le minimum de Maunder), une série d’éruptions volcaniques majeures qui ont projeté des aérosols dans la stratosphère, et des changements dans la circulation océanique.

Ces mécanismes agissent sur des échelles de temps longues ou de manière ponctuelle. Un volcan peut refroidir le climat pendant un ou deux ans, pas plus. L’activité solaire suit des cycles de 11 ans, avec des variations d’amplitude trop faibles pour expliquer le réchauffement actuel.

La Royal Society explique que les gaz à effet de serre affectent le bilan énergétique de la Terre. Le Soleil reste la source d’énergie primaire, mais les gaz à effet de serre piègent une partie de la chaleur qui devrait s’échapper vers l’espace. Ajouter du CO₂ dans l’atmosphère renforce cet effet, et c’est exactement ce que nous faisons.

Stabilité précaire : 3 millions d’années où la Terre a retenu son souffle

Revenons aux études Nature pour une lecture plus profonde. La stabilité du CO₂ pendant trois millions d’années ne signifie pas que le climat est insensible. Au contraire, elle montre que la Terre a connu de grandes transitions climatiques avec des niveaux de CO₂ pourtant similaires aux nôtres — avant l’intervention humaine. Cela implique l’existence de seuils et de basculements brutaux.

La sensibilité du système Terre : basculement des calottes et rétroactions

La professeure Carrie Lear met en garde : « Une fois que les calottes glaciaires franchissent un seuil, tout le système peut basculer de manière dramatique. » Les études d’Allan Hills montrent que le système climatique est capable de changements brutaux même avec un CO₂ stable.

Imaginez un rocher en équilibre au sommet d’une colline. Une petite poussée peut le faire basculer, et une fois qu’il se met à rouler, rien ne l’arrête. Les calottes glaciaires fonctionnent un peu comme ce rocher. Tant qu’elles sont stables, elles le restent. Mais si elles franchissent un certain seuil — par exemple si la température de l’océan autour de l’Antarctique augmente suffisamment — elles peuvent s’effondrer de manière irréversible.

Ces tipping points sont au cœur des préoccupations des climatologues. Les études Nature montrent que le système Terre est plus sensible qu’on ne le pensait. C’est une raison de plus d’être prudent avec le forçage actuel.

Ce que ces études disent (et ne disent pas) de notre futur

Il est crucial de ne pas faire dire aux études ce qu’elles ne disent pas. Elles ne disent pas « le CO₂ n’a pas d’impact ». Elles disent « le système climatique est complexe et sensible ». Le futur dépend de notre trajectoire d’émissions.

La docteure Brombacher le résume parfaitement : « De faibles niveaux de CO₂ seuls ne suffisaient pas à faire croître les calottes. » Dans le passé, le CO₂ était « faible » — autour de 250 ppm. Aujourd’hui, le CO₂ n’est plus faible. Il est à 420 ppm et il augmente vite. Les mécanismes qui ont permis aux calottes de croître avec un CO₂ bas ne s’appliquent plus dans un monde où le CO₂ est élevé.

Les études d’Allan Hills ne sont pas une bonne nouvelle pour ceux qui voudraient minimiser l’urgence climatique. Elles sont un avertissement : le système Terre est sensible, complexe, et capable de basculements brutaux. Ignorer cette sensibilité serait une erreur historique.

Passé complexe, présent urgent : pourquoi la science climatique exige l’action

Reconnectons tous les fils. La complexité du passé n’invalide pas l’urgence, elle la renforce. Le système Terre est plus sensible qu’un modèle simpliste ne le laisse penser. Face à un défi de cette ampleur, comprendre les mécanismes permet au citoyen — notamment jeune — de ne pas tomber dans les pièges rhétoriques.

Le vrai coût de l’inaction face à une machine climatique hyper sensible

Ignorer la complexité et la sensibilité du climat au nom d’un « scepticisme » mal compris expose à des risques dévastateurs. L’effondrement des calottes glaciaires, la montée des eaux, les crises économiques qui en découlent : le coût de l’inaction est bien plus élevé que celui de la décarbonation.

La facture climatique des énergies fossiles commence à être chiffrée, et elle est vertigineuse. Les études Nature renforcent ce constat plutôt qu’elles ne l’affaiblissent. Si le système climatique est capable de basculements brutaux même avec un CO₂ stable, alors le choc que nous lui infligeons aujourd’hui est d’autant plus dangereux.

Les arbitrages sont clairs. Investir dans la décarbonation, c’est investir dans la stabilité future. Continuer à émettre du CO₂ sans limite, c’est jouer à la roulette russe avec un système dont nous commençons seulement à comprendre la sensibilité.

S’armer de complexité pour ne pas se faire manipuler

Comprendre, ce n’est pas nier. La science progresse par remises en question. Les études d’Allan Hills sont une avancée majeure dans notre compréhension du climat passé. Mais si quelqu’un utilise ces études pour dire « le CO₂ n’est pas un problème », il manipule la science.

Si quelqu’un dit « c’est trop complexe, on ne peut rien faire », il ignore les leviers d’action. La connaissance des cycles passés donne des clés pour exiger des solutions rationnelles, efficaces et à la hauteur du défi. Les enjeux climatiques, technologiques et économiques sont immenses, mais ils ne sont pas insurmontables.

Le message pour les jeunes générations est clair : la science n’est pas une menace pour l’action, elle en est le socle. Comprendre la mécanique du climat, c’est se prémunir contre la désinformation. C’est peser lucidement le coût des décisions collectives face à l’urgence. C’est, en fin de compte, refuser de se laisser manipuler par ceux qui voudraient utiliser la complexité du climat comme un prétexte à l’inaction.

Conclusion : une sensibilité qui renforce l’urgence

Le paradoxe central est là : les évolutions passées du climat montrent une complexité qui dépasse le simple CO₂, mais ce constat ne doit pas être détourné. La sensibilité du système Terre révélée par ces études — basculement des calottes, rétroactions océaniques — rend la rapidité du changement actuel d’autant plus alarmante. Comprendre la mécanique du climat, c’est se donner les moyens d’agir. Et face à l’urgence, ne rien faire n’est pas une option.

Les carottes de glace d’Allan Hills nous rappellent une leçon essentielle : la Terre est un système vivant, complexe, et capable de réactions brutales. Les 150 ppm de CO₂ que nous avons ajoutés en deux siècles sont un choc d’une ampleur inédite dans l’histoire récente de la planète. La science ne nous dit pas d’abandonner, elle nous dit d’agir avec lucidité et détermination.

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Questions fréquentes

Le CO₂ explique-t-il tout le climat passé ?

Non. Des études récentes montrent que le CO₂ est resté stable autour de 250 ppm pendant trois millions d'années, alors que le climat a connu glaciations et périodes douces. D'autres facteurs, comme les cycles de Milankovitch et les rétroactions océaniques, ont joué un rôle clé.

Quel rôle ont les cycles de Milankovitch dans le climat ?

Ces variations de l'orbite terrestre (excentricité, obliquité, précession) modifient la répartition de l'énergie solaire. Elles agissent comme un métronome des âges de glace, initiant ou stoppant les glaciations sur des cycles de 20 000 à 400 000 ans.

Pourquoi le réchauffement actuel est-il différent des variations passées ?

Le réchauffement actuel est dix fois plus rapide (1 °C par siècle contre 1 °C par millénaire). Il est causé par une hausse du CO₂ de 150 ppm en deux siècles, un saut sans précédent depuis trois millions d'années, alors que les variations naturelles étaient lentes.

L'optimum médiéval prouve-t-il que le climat change naturellement ?

Oui, mais ce réchauffement était localisé dans l'Atlantique Nord, lié à l'activité solaire et aux courants océaniques. Il ne peut pas expliquer le réchauffement global et simultané actuel, causé par les gaz à effet de serre.

Les carottes de glace d'Allan Hills remettent-elles en cause l'urgence climatique ?

Non. Elles montrent que le système Terre est très sensible et capable de basculements brutaux, même avec un CO₂ stable. La hausse rapide actuelle du CO₂ rend la situation encore plus alarmante, selon les experts.

Sources

  1. Les évolutions passées du climat de la Terre ne s’expliquent pas par le seul CO₂ · lemonde.fr
  2. La Chaire a lu pour vous Quel climat pour vous, vos enfants, vos petits-enfants? de Valérie Masson-Delmotte - Chaire Economie du Climat · chaireeconomieduclimat.org
  3. climat-en-questions.fr · climat-en-questions.fr
  4. Émission de dioxyde de carbone — Wikipédia · fr.wikipedia.org
  5. nature.com · nature.com
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Paul Ribot @labo-geek

Doctorant en physique des particules à Saclay, je passe mes journées à chercher des trucs qu'on ne peut même pas voir. Mais ma vraie passion, c'est d'expliquer la science à ceux qui pensent ne pas pouvoir la comprendre. L'univers est dingue, et je trouve ça injuste que seuls les chercheurs en profitent. Alors je vulgarise, avec des analogies du quotidien et zéro jargon. La science, c'est pour tout le monde.

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