Connaître l’évolution passée du climat est fondamental pour comprendre le fonctionnement de ce système complexe, et les interactions entre les différentes composantes du système climatique : atmosphère, océan, glaces et continents.

Ces interactions produisent, même en l’absence de perturbations externes, une variabilité climatique « interne », qu’il est important de caractériser et de comprendre.

Le climat réagit également à un ensemble de perturbations externes, qui modifient le bilan radiatif terrestre, à différentes échelles de temps : variations de l’activité solaire, activité volcanique, modulation de la répartition de l’ensoleillement par les changements lents de l’orbite terrestre….

Les observations instrumentales (météorologiques, océanographiques, satellitales…) permettent de connaître l’évolution récente du système climatique, mais couvrent une période de temps très courte : quelques décennies, au plus quelques siècles pour les relevés de température les plus anciens. Il est essentiel de placer cette connaissance précise mais brève dans le contexte plus large de la variabilité naturelle passée du climat. Depuis cinquante ans, le LSCE développe des méthodes de reconstitution de paramètres climatiques à partir de l’analyse de marqueurs physico-chimiques dans des archives naturelles (sédiments marins, coraux, …).

Les variations climatiques passées permettent de décortiquer la manière dont le système climatique réagit à des perturbations connues, et fournissent un banc d’essai pour tester la capacité des modèles numériques de climat à représenter correctement ces mécanismes, l’amplitude et la vitesse des changements passés. Ces modèles de climat sont les outils les plus complexes disponibles pour estimer les risques d’évolution future du climat.

L’étude des archives naturelles du climat permet également de comprendre les impacts passés des changements climatiques sur différents écosystèmes (marins et terrestres). Ces informations sont également précieuses pour anticiper sur les impacts futurs du changement climatique en cours.

Les travaux de recherche sur l’évolution passée du climat au LSCE reposent sur des méthodes de carottage, d’analyse physico-chimique ultra-précises, de datation, sur la compréhension des relations entre les paramètres mesurés sur les archives naturelles et les variables climatiques, sur la synthèse de données ponctuelles pour obtenir une vision globale des climats passés, et sur la confrontation entre ces bases de données et la modélisation du climat.

Actuellement, nos études sont centrées sur quatre échelles de temps :

1. La surveillance des processus d’enregistrement de paramètres climatiques dans les milieux naturels grâce à un prélèvement régulier ou ponctuel d’échantillons de plancton, d’eau (vapeur d’eau, précipitations, lacs) ;
2. La reconstitution de l’évolution du climat au cours du dernier millénaire, avec une très haute résolution temporelle (saison, année) ;
3. L’étude d’évènements climatiques abrupts, se produisant en quelques années à quelques décennies ;
4. L’analyse des cycles glaciaires-interglaciaires, avec une focalisation sur la variabilité du climat pendant les dernières périodes chaudes.

A voir aussi une carte des sites d'étude par le groupe 'Archives du climat' au niveau mondial.

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