Les chercheurs ont étudié des spécimens d’éponges des Caraïbes orientales. Shutterstock
Les températures mondiales ont déjà dépassé 1.5°C et pourraient dépasser 2°C plus tard cette décennie, selon une première étude mondiale J'ai dirigé. Les résultats inquiétants, basés sur les enregistrements de température contenus dans les squelettes d’éponges de mer, suggèrent que le changement climatique mondial a progressé bien plus loin qu’on ne le pensait auparavant.
Les émissions de gaz à effet de serre d’origine humaine sont à l’origine du réchauffement climatique. Il est essentiel d’obtenir des informations précises sur l’ampleur du réchauffement, car elles nous aident à comprendre si des événements météorologiques extrêmes sont plus probables dans un avenir proche et si le monde progresse dans la réduction des émissions.
Jusqu’à présent, les estimations du réchauffement des couches supérieures des océans reposaient principalement sur des enregistrements de températures à la surface de la mer, mais ceux-ci ne remontent qu’à environ 180 ans. Nous avons plutôt étudié 300 ans d’archives conservées dans les squelettes d’éponges marines à longue durée de vie des Caraïbes orientales. En particulier, nous avons examiné les changements dans la quantité d'un produit chimique appelé « strontium » dans leur squelette, qui reflète les variations de température de l'eau de mer au cours de la vie de l'organisme.
Maintenir l’augmentation moyenne de la température mondiale en dessous de 1.5°C depuis l’époque préindustrielle est l’un des objectifs de l’accord de Paris sur le climat de 2015. Notre recherche, publiée dans Nature Climate Change, suggère que cette opportunité est passée. La Terre pourrait en fait avoir déjà atteint un réchauffement d’au moins 1.7°C depuis l’époque préindustrielle – une découverte profondément troublante.
Obtenir une jauge sur la chaleur des océans
Le réchauffement climatique entraîne des changements majeurs dans le climat de la Terre. Cela a été évident récemment lors d'une période sans précédent vagues de chaleur dans le sud de l’Europe, en Chine et dans une grande partie de l’Amérique du Nord.
Couverture des océans plus de 70% de la surface de la Terre et absorbent une énorme quantité de chaleur et de dioxyde de carbone. Les températures mondiales à la surface sont traditionnellement calculées en faisant la moyenne de la température de l’eau à la surface de la mer et de celle de l’air juste au-dessus de la surface terrestre.
Mais les relevés historiques de température des océans sont inégaux. Les premiers enregistrements de la température de la mer ont été obtenus en insérant un thermomètre dans des échantillons d'eau. collectés par les navires. Les archives systématiques ne sont disponibles qu’à partir des années 1850 – et seulement alors avec une couverture limitée. En raison de ce manque de données antérieures, le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat a défini la période préindustrielle à partir de Entre 1850 et 1900.
Mais les humains rejettent des quantités substantielles de dioxyde de carbone dans l’atmosphère depuis au moins le début des années 1800. Ainsi, la période de référence à partir de laquelle le réchauffement est mesuré devrait idéalement être définie à partir du milieu des années 1700 ou avant.
De plus, une série de mesures exceptionnelles grandes éruptions volcaniques s’est produit au début des années 1800, provoquant un refroidissement global massif. Cela rend plus difficile la reconstruction précise des températures de référence stables des océans.
Mais et s’il existait un moyen d’évaluer avec précision la température des océans au fil des siècles ? Il y en a, et cela s'appelle la « thermométrie scléro-éponge ».
Étudier une éponge spéciale
Scléroséponges sont un groupe d'éponges de mer qui ressemblent aux coraux durs, dans le sens où elles produisent un squelette carboné. Mais ils grandissent à un rythme beaucoup plus lent et peuvent vivre plusieurs centaines d’années.
Les squelettes incorporent un certain nombre d’éléments chimiques, dont le strontium et le calcium. Le rapport de ces deux éléments varie selon les périodes plus chaudes et plus froides. Cela signifie que les sclérosponges peuvent fournir un journal détaillé des températures de la mer, jusqu'à une résolution de seulement 0.1°C.
Nous avons étudié les espèces d'éponges Ceratoporella nicholsoni. Ils se produisent dans les Caraïbes orientales, où la variabilité naturelle des températures de la couche supérieure des océans est faible, ce qui facilite la détection des effets du changement climatique. Nous voulions étudier les températures dans une partie de l’océan connue sous le nom de «couche mixte océanique». Il s’agit de la partie supérieure de l’océan, où la chaleur s’échange entre l’atmosphère et l’intérieur de l’océan.
Nous avons examiné les températures remontant à 300 ans pour voir si la période actuelle qui définit les températures préindustrielles était exacte. Alors qu’avons-nous trouvé ?
Les enregistrements d'éponges ont montré des températures presque constantes de 1700 à 1790 et de 1840 à 1860 (avec un écart au milieu dû au refroidissement volcanique). Nous avons constaté qu’une augmentation de la température des océans avait commencé à partir du milieu des années 1860 et était clairement évidente au milieu des années 1870. Cela suggère que la période préindustrielle devrait être définie comme les années 1700 à 1860.
Les implications de ces découvertes sont profondes.
Qu’est-ce que cela signifie pour le réchauffement climatique ?
En utilisant cette nouvelle référence, une image très différente du réchauffement climatique se dessine. Il montre que le réchauffement des océans d’origine humaine a commencé au moins plusieurs décennies plus tôt que ne le supposait le GIEC.
Le changement climatique à long terme est généralement mesuré par rapport au réchauffement moyen sur les 30 années allant de 1961 à 1990, ainsi qu’au réchauffement des décennies plus récentes.
Nos résultats suggèrent que dans l’intervalle entre la fin de notre période préindustrielle nouvellement définie et la moyenne sur 30 ans mentionnée ci-dessus, les températures de l’océan et de la surface terrestre ont augmenté de 0.9°C. C’est bien plus que le réchauffement de 0.4°C estimé par le GIEC, en utilisant le calendrier conventionnel de la période préindustrielle.
Ajoutez à cela le réchauffement climatique moyen de 0.8°C de 1990 à ces dernières années, et la Terre pourrait s’être réchauffée en moyenne d’au moins 1.7°C depuis l’époque préindustrielle. Cela suggère que nous avons dépassé l’objectif de 1.5°C de l’Accord de Paris.
Cela suggère également que l’objectif primordial de l’accord, à savoir maintenir le réchauffement climatique moyen en dessous de 2°C, sera désormais très probablement dépassé d’ici la fin des années 2020, soit près de deux décennies plus tôt que prévu.
Notre étude a également produit un autre résultat alarmant. Depuis la fin du XXe siècle, les températures de l’air et de la terre ont augmenté presque deux fois plus vite que celles des océans à la surface et sont désormais supérieures de plus de 20 °C aux niveaux préindustriels. Cela concorde avec le déclin bien documenté du pergélisol arctique et la fréquence accrue des vagues de chaleur, des feux de brousse et des sécheresses dans le monde.
Nous devons agir maintenant
Nos estimations révisées suggèrent que le changement climatique est à un stade plus avancé que nous le pensions. Cela est très préoccupant.
Il semble que l’humanité ait raté sa chance de limiter le réchauffement climatique à 1.5°C et qu’elle ait une tâche très difficile à accomplir pour maintenir le réchauffement en dessous de 2°C. Cela souligne la nécessité urgente de réduire de moitié les émissions mondiales d’ici 2030.
Malcom McCulloch, Professeur, L'Université de Western Australia
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.
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