Tout au long de son histoire de 4,5 milliards d’années, la Terre a connu des périodes de réchauffement et de refroidissement. Cependant, l’augmentation drastique actuelle des températures mondiales est bien en dehors des normes cycliques de la Terre, et les preuves du changement climatique mondial provoqué par l’homme sont convaincantes. La paléoclimatologie, l’étude des conditions climatiques anciennes, fournit de nombreuses preuves du changement climatique mondial causé par l’homme en comparant les conditions récentes avec celles du passé.
Au cours des 650 000 dernières années seulement, il y a eu sept cycles d’avancée et de recul glaciaires. Il y a plus de 11 000 ans, la plus récente période glaciaire a pris fin abruptement, marquant le début de notre ère climatique moderne, l’époque géologique de l’Holocène. La plupart des changements climatiques historiques sont associés à de petites variations de l’orbite terrestre qui ont modifié la quantité de rayonnement solaire reçue par la Terre.
La paléoclimatologie est l’étude des conditions climatiques et de leurs causes et effets à travers le passé géologique de la Terre. Les paléoclimatologues utilisent une variété de méthodes scientifiques pour déduire les conditions passées du climat et du système atmosphérique de la Terre.
Les échantillons de calottes de glace prélevés sur d’épais glaciers de montagne et des calottes glaciaires polaires peuvent révéler des informations sur le changement climatique mondial. Les pauses saisonnières dans l’accumulation de glace peuvent entraîner des couches observables dans les calottes de glace. Ces couches peuvent être utilisées pour établir une chronologie, les couches les plus basses étant les plus anciennes. Les chercheurs peuvent ensuite analyser les propriétés de la glace et de la matière piégée à l’intérieur (p. ex., les bulles d’air et les rapports d’isotopes de l’oxygène et de l’hydrogène) pour reconstituer l’ancien climat de la Terre. Le projet européen du forage de glace en Antarctique a analysé les cendres volcaniques emprisonnées dans les calottes de glace de l’Antarctique pour fournir un enregistrement détaillé de l’histoire volcanique de l’Holocène. Ce rapport a révélé 96 éruptions au cours de l’Holocène, avec 33 de ces éruptions se produisant au cours des 2000 dernières années.
Les scientifiques peuvent également étudier le climat passé en examinant les cernes d’arbres annuels, un domaine qui s’appelle la dendroclimatologie. Essentiellement, les cernes des arbres sont plus larges dans des conditions favorables et plus étroites pendant les périodes difficiles. Les cernes des arbres peuvent être datés avec précision en faisant correspondre les cernes d’un échantillon à l’autre, même des échantillons provenant de fouilles archéologiques. Bien que la dendroclimatologie ait des limites, les cernes des arbres sont des données approximatives climatiques utiles qui peuvent être utilisées afin de créer des archives climatiques de haute résolution pour des emplacements géographiques précis.
