Le CO2 atmosphérique est le facteur principal du réchauffement climatique actuel. Mais ce forçage opère-t-il à toutes les échelles de temps ? Une équipe de chercheurs du Laboratoire de géologie de Lyon : terre, planètes et environnement (CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1/ENS de Lyon) a montré que si le CO2 atmosphérique est un moteur majeur des variations de température à l'échelle du millier ou de la dizaine de milliers d'années, il n'en est pas de même à l'échelle du million d'années durant le Crétacé (-145 à -66 millions d'années). L'article vient d'être publié dans la revue Scientific Reports.

La forte augmentation de la concentration en CO2 atmosphérique de ces dernières décennies inquiète car ce
gaz à effet de serre est le principal moteur du changement climatique. Etudier son évolution avant l’apparition
de l’Homme et sur le long terme permet de mieux comprendre les facteurs et les mécanismes du changement
climatique actuel. A partir de ces recherches il sera éventuellement possible de prédire précisément le climat
de notre planète dans un futur proche, car les dynamiques climatiques à grande échelle temporelle modulent
considérablement celles se déroulant à petite échelle temporelle. Dans la dernière décennie, les scientifiques
ont confirmé que le CO2 a été le facteur principal des variations de la température au cours de l’histoire de la
Terre. Toutefois, est-ce un paradigme acceptable pour toutes les échelles temporelles et tous les modes
climatiques de notre planète ?
La réponse est aujourd’hui apportée par des fossiles de plantes et leurs cuticules (couches de cires qui
recouvrent et protègent les organes aériens), contenus dans les sédiments d’Europe occidentale et
exceptionnellement préservés depuis plusieurs dizaines de millions d’années. Une équipe de chercheurs du
Laboratoire de géologie de Lyon a minutieusement sélectionné et analysé 360 cuticules fossiles du conifère
Frenelopsis correspondant à 12 intervalles de temps du Crétacé enregistrés dans des gisements de Belgique,
d’Espagne et de France. La sélection d’un seul genre de plante ayant vécu en Europe occidentale dans des
écosystèmes équivalents permet tout autant de se décharger des facteurs environnementaux locaux que des
signatures isotopiques qui peuvent varier d’une espèce de plante à l’autre. Ainsi, l’enregistrement fossile de la
teneur en CO2 atmosphérique permet d’obtenir un résultat global. Par ailleurs, ces fossiles conservent un
pourcentage élevé en carbone fixé pendant leur vie, en absorbant du CO2 atmosphérique ; leur composition en
carbone reflète donc directement celle présente dans l’atmosphère au moment de la photosynthèse.
Les spécialistes en géochimie et paléobotanique ont utilisé cette relation directe ainsi que des mesures de la
composition en isotopes stables du carbone (13C/12C) de ces cuticules fossiles pour retracer l’évolution de la
concentration en CO2 atmosphérique sur une durée de 45 millions d’années au cours du Crétacé.

Cette étude constitue donc un avancement dans la connaissance du rôle que peut avoir le CO2 atmosphérique
sur le climat de la Terre en soulignant l’importance de l’échelle temporelle d’observation de la relation entre
ce gaz à effet de serre et la température. La production primaire globale doit être prise en compte comme un
facteur fondamental pour comprendre les dynamiques climatiques passées et futures de la Terre.