Les anciens agriculteurs nous ont épargnés des glaciers mais ont profondément changé le climat de la Terre

Anonim

Il y a des millénaires, d'anciens agriculteurs ont défriché des terres pour planter du blé et du maïs, des pommes de terre et des courges. Ils ont inondé les champs pour faire pousser du riz. Ils ont commencé à élever du bétail. Et sans le savoir, ils peuvent avoir fondamentalement altéré le climat de la Terre.

Une étude publiée dans la revue Scientific Reports fournit de nouvelles preuves que les anciennes pratiques agricoles ont entraîné une augmentation des émissions atmosphériques de dioxyde de carbone et de méthane, des gaz piégeant la chaleur, une augmentation qui se poursuit depuis lors. histoire géologique.

Cela montre également que, sans cette influence humaine, au début de la révolution industrielle, la planète aurait probablement connu une autre ère glaciaire.

"Sans l'agriculture précoce, le climat de la Terre serait nettement plus frais aujourd'hui", explique l'auteur principal, Stephen Vavrus, chercheur principal au Centre de recherche climatique de l'Université du Wisconsin-Madison à l'Institut d'études environnementales de Nelson. "Les anciennes racines de l'agriculture produisaient suffisamment de dioxyde de carbone et de méthane pour influencer l'environnement."

Les résultats reposent sur un modèle climatique sophistiqué qui compare notre période géologique actuelle, appelée l'Holocène, à une période similaire, il y a 800 000 ans. Ils montrent que la période antérieure, appelée MIS19, était déjà plus froide de 2, 3 degrés Fahrenheit (1, 3 C) que l’heure équivalente à l’Holocène, vers 1850. Cet effet aurait été plus prononcé dans l’Arctique, où le modèle montre que les températures 9 à 11 degrés Fahrenheit plus froid.

En utilisant des reconstitutions climatiques basées sur les carottes de glace, le modèle a également montré que MIS19 et l'Holocène avaient des concentrations de dioxyde de carbone et de méthane similaires, mais que les deux gaz à effet de serre avaient globalement diminué il y a 5000 ans. des deux gaz d'ici 1850. Les chercheurs ont délibérément coupé le modèle au début de la révolution industrielle, lorsque les sources d'émissions de gaz à effet de serre sont devenues beaucoup plus nombreuses.

Pendant la plus grande partie de l’histoire de la Terre depuis 4, 5 milliards d’années, son climat a été largement déterminé par un phénomène naturel connu sous le nom de cycles de Milankovitch, changements périodiques de la forme de l’orbite autour du soleil, fluctuant de plus circulaire à plus elliptique. La terre vacille et s'incline sur son axe.

Les astronomes peuvent calculer ces cycles avec précision et ils peuvent également être observés dans les enregistrements géologiques et paléoécologiques. Les cycles influent sur la répartition de la lumière du soleil sur la planète, entraînant des périodes glaciaires ou des périodes glaciaires ainsi que des périodes interglaciaires plus chaudes. La dernière période glaciaire s'est terminée il y a environ 12 000 ans et la Terre a été depuis lors dans l'Holocène, une période interglaciaire. L'Holocène et le MIS19 partagent les mêmes caractéristiques du cycle de Milankovitch.

Toutes les autres périodes interglaciaires que les scientifiques ont étudiées, y compris MIS19, commencent par des niveaux plus élevés de dioxyde de carbone et de méthane, qui diminuent progressivement au fil des millénaires, entraînant des conditions plus froides sur Terre. En fin de compte, les conditions se refroidissent à un point où la glaciation commence.

Il y a quinze ans, le co-auteur de l'étude, William Ruddiman, paléoclimatologue émérite à l'Université de Virginie, étudiait le méthane et le dioxyde de carbone piégés dans les glaces antarctiques depuis des dizaines de milliers d'années.

"J'ai remarqué que les concentrations de méthane ont commencé à diminuer il y a environ 10 000 ans et qu'il y a 5 000 ans, et que le dioxyde de carbone a également commencé à diminuer il y a environ 10 000 ans, il y a environ 7 000 ans", explique Ruddiman. "Cette interglaciation m'a fait penser à quelque chose d’étrange … La seule explication que je pourrais trouver est une agriculture précoce, qui met des gaz à effet de serre dans l’atmosphère et c’est le début de tout."

Ruddiman a appelé cela l'hypothèse anthropogénique précoce et un certain nombre d'études ont récemment émergé suggérant sa plausibilité. Ils documentent la déforestation généralisée en Europe, qui a débuté il y a environ 6000 ans, l'émergence d'importantes colonies agricoles en Chine il y a 7 000 ans, ainsi que la prolifération des rizières - sources robustes de méthane - il y a 5000 ans.

Ruddiman et d'autres ont également travaillé pour tester l'hypothèse. Pendant de nombreuses années, il a collaboré avec Vavrus, un expert en modélisation du climat, et sa plus récente étude a utilisé le modèle de système climatique communautaire 4 pour simuler ce qui se serait passé dans l’Holocène, sinon pour l’agriculture humaine. Il offre une résolution plus élevée que les modèles climatiques utilisés précédemment par l'équipe et fournit de nouvelles informations sur les processus physiques sous-jacents à la glaciation.

Par exemple, lors d'une simulation de MIS19, la glaciation a commencé par un fort refroidissement dans l'Arctique et par la suite une expansion de la banquise et de la couverture de neige toute l'année. Le modèle a montré ce début dans une région connue sous le nom d'archipel canadien, qui comprend l'île de Baffin, où les températures estivales ont chuté de plus de 5 degrés Fahrenheit.

"Ceci est cohérent avec les preuves géologiques", dit Vavrus.

Aujourd'hui, l'Arctique se réchauffe. Mais avant de féliciter les anciens agriculteurs pour avoir évité un refroidissement mondial, Vavrus et Ruddiman ont mis en garde que cette modification fondamentale de notre cycle climatique mondial est un territoire inconnu.

"Les gens disent (notre travail) envoie un message erroné, mais la science vous emmène là où cela vous mène", explique Vavrus. "Les choses sont tellement loin des sentiers battus, les 2000 dernières années ont été si loin des limites naturelles, nous sommes tellement au-delà de ce qui est naturel."

La réalité est que nous ne savons pas ce qui se passera ensuite. Et les glaciers ont longtemps servi de source d’eau douce pour la Terre.

"La communauté des climatologues s'accorde à dire que nous avons arrêté la prochaine glaciation dans un avenir proche et prévisible, car même si nous arrêtions de mettre du dioxyde de carbone dans l'atmosphère, ce que nous avons maintenant resterait", explique Ruddiman. "Le fait phénoménal est que nous avons peut-être arrêté le cycle majeur du climat de la Terre et nous sommes coincés dans un interglaciaire plus chaud et plus chaud."

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