Productivité exceptionnelle de la biosphère lors d’un interglaciaire chaud il y a 420 000 ans
La productivité de la biosphère est l’un des paramètres importants qui contrôlent la concentration atmosphérique en dioxyde de carbone. Des chercheurs d’une collaboration franco-danoise viennent de montrer, grâce à l’analyse géochimique de l’oxygène de l’air piégé dans une carotte de glace antarctique, qu’au début d’une période chaude et exceptionnellement longue, commencée il y a environ 420 000 ans, la productivité globale de la biosphère était de 10 à 30 % plus élevée que pendant l’ère préindustrielle. Cette forte productivité globale serait due à une augmentation de la productivité terrestre et aurait contribué à réguler la concentration en CO2 atmosphérique.
Au cours des derniers 800 000 ans, la Terre a connu plusieurs transitions entre des périodes glaciaires et interglaciaires. Ces transitions, aussi appelées « déglaciations », étaient associées à une hausse rapide de la concentration en dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère pouvant aller jusqu’à 100 ppm en quelques milliers d’années. C’est notamment le cas de la déglaciation enregistrée il y a 430 000 ans, appelée Terminaison V, qui montre des caractéristiques plutôt singulières. Elle est associée à une faible excentricité de l’orbite terrestre et est la première déglaciation à avoir enregistré une augmentation de CO2 atmosphérique de plus de 70 ppm. Elle fait suite à la période glaciaire la plus froide et précède la plus longue période interglaciaire (~ 30 000 ans contre 10 000 ans en moyenne).
Les mécanismes à l’origine de ces augmentations de la concentration en CO2 atmosphérique sont multiples et leurs contributions relatives restent une question ouverte. De nombreuses études ont révélé que des augmentations dans les flux de CO2 de l’océan vers l’atmosphère pourraient expliquer une grande partie de ces augmentations. Pour la Terminaison V néanmoins, ces augmentations des flux océaniques auraient dû conduire à une augmentation de la concentration atmosphérique en CO2 supérieure à celle effectivement mesurée.
Cependant, ces études ne prennent pas en compte la productivité de la biosphère globale (incluant la productivité terrestre et océanique). Or, celle-ci est associée à d’importants flux de CO2 via la photosynthèse vs la respiration et pourrait ainsi avoir un impact significatif sur les teneurs en CO2 de l’atmosphère, une forte productivité biologique conduisant à une forte consommation du CO2 atmosphérique.