Entretien – 12 000 ans de changements climatiques, 50 ans de réchauffement global

Alors que le réchauffement climatique est devenu une évidence, certains sceptiques se plaisent à rappeler que le climat n’a pas attendu ces cinquante dernières années pour connaître des hauts et des bas. Après une semaine marquée par la COP 24 et des manifestations pour le climat, Fredrik Charpentier Ljungqvist, historien médiéviste et paléoclimatologue à l’Université de Stockholm, nous explique tout en nuances ce que le réchauffement actuel a de nouveau, et les effets qu’ont eu les changements climatiques sur certaines sociétés du passé.

aFredrik Charpentier Ljungqvist a publié l’année dernière Klimatet och människan under 12000 år [Le climat et l’homme pendant 12000 ans, malheureusement non traduit]. Il s’apprête à diriger un projet de recherches sur les causes des crises de subsistances pendant l’époque moderne.

  • Votre livre traite du changement climatique et de la manière dont il a influencé l’évolution des sociétés humaines depuis la Préhistoire. C’est une version révisée – pour ne pas dire une réécriture – de votre précédent livre sur le sujet, publié en 2009. À quel point notre connaissance du climat et de son impact sur nos sociétés a-t-elle changé pendant ces huit années ?

À vrai dire, plutôt qu’une version réécrite ou révisée, c’est vraiment un nouveau livre sur le même sujet que le premier. Notre connaissance des variations climatiques passées, notamment de l’hydroclimat (précipitations et sécheresses) a fait des progrès énormes depuis 2009. Par conséquent, il a été nécessaire de réviser certaines suppositions concernant les répercussions que le climat a pu avoir, par le passé, sur l’agriculture et les sociétés humaines. Notre connaissance des évolutions sociétales passées et de leurs liens éventuels avec la variabilité du climat n’a pas du tout progressé autant, mais plusieurs études très importantes sur la sécurité alimentaire dans le passé ont été publiées depuis 2009. D’importants travaux chinois ont aussi été publiés en anglais ces dernières années, ce qui les rend autrement plus accessibles à la communauté scientifique internationale.

  • En français, on parle de « dérèglement climatique », ce qui laisse entendre qu’une relative stabilité aurait dégénéré en chaos climatique. Vous soulignez pour votre part que le climat n’a pas commencé à changer au milieu du XXe siècle, mais qu’il n’a en réalité jamais cessé d’évoluer. Par moments, la température sur terre aurait été jusqu’à 3°C plus haute que de nos jours. En lisant cela, on pourrait se demander ce qui rend le réchauffement climatique que nous vivons aujourd’hui si spécifique et grave…

Le climat supposément « stable » de l’holocène – c’est-à-dire des quelques 11 000 années écoulées depuis le dernier âge glaciaire – est une formule rhétorique courante mais partiellement fausse. Il y a quelques décennies, beaucoup de paléoclimatologues considéraient que l’holocène avait connu, sinon un climat stable, du moins des changements climatiques plutôt lents en comparaison avec les âges glaciaires, au climat très variable. Aujourd’hui, on sait au contraire qu’il y a eu des changements climatiques « abrupts » y compris pendant l’holocène : par exemple la désertification de la savane du Sahara en quelques centaines d’années. Si on le compare à d’autres périodes géologiques, il est vrai que le climat de l’holocène a (jusqu’à présent) été relativement stable ; mais cela ne veut pas dire qu’il a été parfaitement stable dans le sens où on l’entend souvent.

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Peinture sur roche de ca. 5000 av. J. –C. (Tassili n’Ajjer, Algérie, à la frontière avec la Libye et le Niger). Ce genre de peintures fit penser aux chercheurs que le Sahara n’avait pas toujours été un désert, bien avant que la paléoclimatologie ne le prouve.

Dans la période qui court de 7 000 av. J–C à 1500 ap. J–C, il y a plusieurs intervalles de temps où le climat sur Terre a été assez chaud ; mais les températures moyennes globales n’ont jamais même approché les 3°C au-dessus de celles d’aujourd’hui. Elles ont tout au plus atteint 1°C au-dessus de la moyenne du XXe siècle. En revanche, en Europe du Nord et dans certaines autres régions du monde – en particulier à l’extrême nord de l’hémisphère Nord – elles ont tout à fait pu être de 3°C supérieures aux moyennes actuelles, peut-être même plus encore pendant quelques siècles : ici, il est important de distinguer entre climat régional et climat global. Avec l’actuel réchauffement, global et anthropogène, il est probable que la température moyenne globale atteigne voire dépasse la température maximale de l’holocène vers 2050. En revanche, il faudra peut-être encore quelques décennies pour que les températures atteignent des pics sans précédent dans certaines régions qui furent déjà très chaudes au milieu de l’holocène.

Il y a un certain nombre d’éléments qui distinguent l’actuel réchauffement global et le rendent incomparable aux autres périodes chaudes de l’histoire humaine. Le premier est qu’un seul facteur en est pour une grande partie responsable : les émissions de dioxyde de carbone (et dans une moindre mesure d’autres gaz à effet de serre) provenant des énergies fossiles (pétrole et charbon) que l’on brûle. Le deuxième aspect, peut-être plus important encore, est que comme on peut s’attendre à ce que le réchauffement se poursuive tout au long du siècle, en raison des émissions continues, la température moyenne globale devrait finir par dépasser largement tout ce dont les sociétés humaines ont pu faire l’expérience par le passé.

La grande incertitude, et le point le plus important en ce qui concerne l’impact du réchauffement climatique sur les sociétés, est la manière dont des températures plus élevées affectent les précipitations dans le monde : dans certaines régions, on s’attend à ce que l’hydroclimat reste stable ; d’autres devraient connaître une sécheresse croissante et d’autres encore auront un climat plus humide. Cependant, la question de savoir quels changements affecteront chaque région demeure hautement incertaine. Ce qui est sûr, c’est que la moyenne globale des précipitations augmentera avec un climat global plus chaud – mais bien entendu, les précipitations n’augmenteront pas partout, et en même temps des températures plus hautes entraînent une évaporation plus importante. De sorte que sans une augmentation des précipitations dans une région, celle-ci deviendra plus sèche.

  • À propos de sécheresse, lorsque vous parlez du « mini âge glaciaire » (ca. 1300–1900), vous soulignez qu’il a causé l’assèchement du Sahel et que le lac Tchad atteignait des niveaux exceptionnellement bas. C’est aussi le cas aujourd’hui, mais cette fois apparemment à cause du réchauffement… Comment ces deux évolutions apparemment opposées peuvent-elles conduire à des conséquences similaires ?

La question de la sécheresse présente et future du Sahel est complexe et épineuse : en fait, on ne sait pas vraiment si la région est devenue plus aride ou non. Les précipitations varient fortement d’une décennie à l’autre (et même d’une année à l’autre), mais les données instrumentales pour cette région sont si mauvaises et leur profondeur chronologique est si courte qu’il est difficile d’en inférer des tendances sur le long terme. La croissance de la population a été considérable dans la région, au point qu’il y a de nos jours une pression énorme sur l’eau et les ressources végétales. Dans ces conditions, il est difficile de distinguer l’impact de la pression démographique de celle du climat : certaines modélisations climatiques prédisent une aridification de la région en lien avec le réchauffement global, tandis que d’autres prévoient au contraire un climat plus humide (à peu près semblable au climat chaud du milieu de l’holocène, il y a plus de 5000 ans). En même temps, ces modélisations climatiques ont échoué à prédire l’aridification de l’Afrique orientale que nous avons déjà observée, et qui est très probablement liée au réchauffement climatique.

  • Comment peut-on déterminer quelle température il faisait sur Terre il y a plusieurs milliers d’années ?

La température globale moyenne est très difficile à calculer, on ne peut que faire des estimations. Des mesures météorologiques commencent à être disponibles en Europe au XVIIIe siècle, et se généralisent à la fin du XIXe siècle. Toutes les informations sur le climat – que ce soit la température, les précipitations ou d’autres variables – avant cette date doivent être extraites de sources indirectes. Pour le dernier millénaire en gros, on a pour la majeure partie du monde des traces écrites qui peuvent aider.

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Enluminure des Très riches heures du duc de Berry

Grâce à certaines annales, on sait par exemple à quelle fréquence le lac de Constance, à la frontière entre la Suisse et l’Allemagne, a gelé depuis le ixe siècle. Il faut que les températures soient inférieures à –20°C pendant un certain temps pour que le lac de Constance gèle entièrement. Or, au ixe siècle, il gèle en 875 et en 895. Le xe siècle est une époque assez chaude, au cours de laquelle le lac ne gèle jamais. Il gèle ensuite deux fois au XIe siècle, une fois au XIIe siècle puis trois fois au XIIIe siècle. Au cours des siècles suivants, il gèle en 1323, 1325, 1378, 1379 et 1383, puis 7 fois par siècle aux XVe et XVIe siècles. On voit ainsi se dessiner un climat local qui nuance parfois la tendance régionale : bien que le xviie siècle ait été particulièrement froid, le lac de Constance ne gela entièrement qu’en 1684 et 1695. Mais en général, plus on remonte dans le temps, plus on doit se reposer sur des traces indirectes de la variabilité du climat : les chercheurs appellent ce type de sources pour le paléoclimat des « données proxy ».

Un type de « donnée proxy » très commun et très fiable est le relevé de la largeur des cernes des arbres : ceux-ci sont annuels et peuvent être datés de façon absolue – c’est-à-dire associés à une année précise – mais ils ne reflètent que les conditions climatiques de la saison de croissance des plantes. Des chronologies longues ont été constituées pour de nombreuses régions du monde, à partir des cernes des arbres vivants et morts (y compris du bois fossilisé issu du fond des lacs). Pour reconstituer le climat passé, les chronologies issues des cernes des arbres ne sont utilisables que si leur croissance est définie par un seul paramètre. Dans un environnement froid, par exemple le nord de la Scandinavie, la largeur des cernes est définie par la température moyenne de la saison de croissance et c’est cela qu’elle reflète. Dans un environnement sec, par exemple l’espace méditerranéen, la largeur des cernes est définie par la disponibilité en eau et les précipitations, et les chronologies des cernes peuvent alors permettre d’estimer les précipitations passées et l’humidité des sols.

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La variation de la taille des cernes restitue de manière exacte et annuelle les conditions climatiques passées. La croissance des arbres est influencée entre autres par la température et les précipitations.

Pour de grandes échelles de temps, les relevés de pollens peuvent être très utiles. Ils sont d’une précision faible et peuvent être datés au carbone 14 avec une marge d’erreur d’une centaine d’années. Mais tout comme les cernes des arbres, ils reflètent le climat pendant la saison de croissance, puisque la composition de la végétation reflète très bien les conditions climatiques tant qu’elle n’est pas perturbée par les hommes ou les feux. Avec l’aide des relevés de pollen, on a pu reconstituer le climat pour la majeure partie de la planète au cours des 100 000 dernières années.

Parmi les données proxy très utilisées par les paléoclimatologues, on trouve aussi la composition chimique (en particulier les isotopes) des spéléothèmes dans les grottes – les stalactites et les stalagmites ! – ou encore les relevés des cœurs de glaciers ou des calottes glaciaires. Les isotopes des spéléothèmes dans les grottes nous permettent par exemple de reconstituer l’intensité des moussons dans les régions concernées. Quant aux relevés glaciaires, ils permettent de reconstituer les températures des 100 000 dernières années pour le Groenland et l’Antarctique, mais aussi de suivre la circulation atmosphérique, de dater les éruptions volcaniques (grâce aux aérosols trouvés dans les couches de glaces) et d’estimer la quantité de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.

Un des grands défis réside souvent dans le manque de précision et l’incertitude considérable la plupart de ces proxy – à l’exception des cernes des arbres. De plus, ces proxy ne correspondent pas en réalité à un seul paramètre climatique, mais à plusieurs : par exemple, un même phénomène peut correspondre à la fois à une variation de la température et des précipitations. Enfin, il est parfois difficile de déterminer la saison exacte à laquelle correspond le signal enregistré.

En théorie, il devrait être facile de calibrer un proxy qui, comme les cernes, ne présente aucune incertitude de datation, afin de procéder à des relevés quantitatifs ; mais pour diverses raisons statistiques, cela s’est souvent avéré très compliqué. On aboutit notamment à une sous-estimation de l’amplitude des changements climatiques passés, particulièrement sur de longues périodes de temps : c’est l’une des raisons pour lesquelles les chercheurs ont longtemps pensé que le climat avait relativement peu changé au cours du dernier millénaire. Cette distorsion a été détectée pour la première fois au début des années 2000, alors même qu’il s’agit d’un problème statistique par ailleurs bien connu des mathématiciens et statisticiens.

  • Votre approche est interdisciplinaire. Ces données « proxy », vous les confrontez aux données archéologiques et aux sources écrites, principalement européennes et chinoises (ce qui est d’ailleurs un spectre particulièrement impressionnant !). Comment les changements climatiques sont-ils perceptibles dans ces sources ?

L’étude du changement climatique est interdisciplinaire par définition. Mon livre est une synthèse qui ne s’appuie que de façon limitée sur mes propres travaux. Les recherches dont il expose les résultats ont été menées par de nombreux chercheurs dans différents pays et dans des domaines variés. Dans les sources écrites, les effets du changement climatique, ou plutôt des phénomènes extrêmes qui frappèrent la conscience des gens, sont mentionnés pour leur impact sur l’agriculture et l’élevage. Ces phénomènes extrêmes – ou plus généralement les mauvaises conditions météorologiques – sont parfois évoqués pour expliquer la hausse des prix de la nourriture, les troubles internes, l’allégement de la fiscalité, ou encore la famine. De la même manière, il arrive que soient mentionnées les périodes d’abondance, ou les conditions climatiques favorables qui ont permis plusieurs années de bonnes récoltes. C’est par le biais de ses effets ou de ses conséquences – bonnes ou mauvaises – que le climat est mentionné dans les sources écrites des sociétés pré-modernes.

On en a un exemple avec la période de l’« Optimum climatique médiéval », autour de 800–1250, avec un pic au Xe siècle, au cours duquel les conditions pour l’agriculture étaient en général plus favorables, y compris à des latitudes et des altitudes relativement hautes. L’agriculture se développe et la population s’accroît en Europe du Nord, dans les Alpes et dans d’autres régions montagneuses. Les mauvaises récoltes causées par le froid sont rares. L’agriculture vinicole se développe également vers le Nord, jusqu’en Angleterre, durant quelques siècles. En Chine septentrionale et centrale aussi, les conditions deviennent plus favorables à l’agriculture : non seulement les saisons de croissance sont plus longues et les conditions climatiques sont dans l’ensemble plus chaudes, permettant de cultiver des plantes tropicales plus au Nord, mais les moussons s’intensifient et se déplacent vers le Nord, ce qui entraîne une raréfaction des périodes de sécheresse – et donc des mauvaises récoltes.

Pourtant, alors que les conditions sont favorables dans le nord de l’Europe et de la Chine, de nombreuses autres civilisations souffrent de sécheresses sévères et durables, comme les Mayas et d’autres civilisations amérindiennes. Pour des raisons inconnues, l’Amérique du Nord-Ouest et centrale ont tendance à souffrir de sécheresse quand le climat se réchauffe. Ces sécheresses contribuent à l’abandon de certaines régions occupées à l’époque classique de la civilisation maya (250–900). Des sécheresses plus tardives au Moyen Âge causèrent également la chute de civilisations amérindiennesdans le Sud-Ouest des États-Unis actuels.

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Église de Hvalsey (Groenland), là où eut lieu le dernier événement documenté de la société scandinave qui s’était développée sur l’île à la faveur de l’Optimum médiéval : un mariage entre un magnat islandais et une femme groenlandaise, en septembre 1408.
  • Vous êtes loin d’être le premier à expliquer que les sociétés humaines progressent et déclinent en lien avec leur milieu. De telles approches ont souvent été accusées d’êtres déterministes et de négliger les facteurs politiques et sociaux. Comment vous positionnez-vous face à de telles critiques ?

La plupart des critiques dirigées contre les premières études – et parfois aussi certaines études modernes – sur le lien entre l’environnement, le changement climatique et les changements dans les sociétés humaines sont tout à fait justifiées. Beaucoup de ces études présentent effectivement de sérieux défauts : au mieux, elles laissent de côté des explications importantes, au pire, elles sont totalement fausses. Cela ne veut pas dire qu’il n’y a pas, dans certains cas, des liens clairs entre les changements environnementaux et climatiques, d’une part, et les changements des sociétés humaines, d’autre part. Ce qui est important – et ce que j’essaie d’expliquer dans mon livre – c’est que le changement climatique est rarement la seule ou même la principale raison des grands changements sociaux. Il interagit toujours de façon très diverse avec le contexte socio-politique et socio-économique, culturel et technologique. Il doit être considéré comme un facteur de changement parmi de nombreux autres, qui interagissent de façon complexe. Dans certains cas, quand les changements climatiques sont susceptibles d’avoir un impact profond, positif ou négatif, sur une société du passé, il est nécessaire d’essayer de comprendre par quel biais : souvent, cela se traduit par l’augmentation ou la baisse de la productivité agricole, ou le fait qu’elle soit moins assurée.

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La culture sur terrasse fit des progrès importants en Chine du IXe au XIIIe siècle. Elle permettait de cultiver même des terrains pentus, tout en limitant l’érosion des sols.
  • Pensez-vous qu’écrire sur l’histoire de l’impact du climat sur les sociétés du passé puisse nous aider à anticiper de futures difficultés et à les surmonter ?

Oui, en partie, et j’explique pourquoi dans mon livre. Toutefois, il faut rester précautionneux : le monde actuel diffère beaucoup du monde passé, et dans de nombreux domaines. J’ai identifié une série de facteurs qui rendaient les sociétés passées moins résilientes face aux effets des changements climatiques sur la production de nourriture. Et je pense qu’ils sont, pour les parties les plus démunies du monde, toujours pertinents. On trouve par exemple la surpopulation (en relation avec les ressources et les contraintes technologiques de l’époque) ; l’extrême pauvreté d’une large partie de la population même en période « normale » ; l’inégalité d’accès aux ressources, ou l’absence d’accès à certaines ressources-clés pour une grande partie de la population ; une infrastructure sous-développée, inadaptée au commerce de nourriture en grandes quantités ; ou enfin le manque de diversité économique et agricole.

Pour les parties les plus pauvres du monde aujourd’hui, je pense qu’une meilleure compréhension des mécanismes à l’origine des famines et crises de subsistance passées, en lien avec les changements climatiques négatifs, pourrait être utile. J’aimerais aussi souligner que les changements climatiques – dans le passé, comme aujourd’hui et dans le futur – ont aussi leurs « gagnants » dans de nombreuses régions du monde, qui peuvent dès lors développer une agriculture plus productive. Mais revenons aux effets négatifs des changements climatiques. Une meilleure connaissance des mécanismes à l’origine des famines et des crises passées en Europe permettrait de mettre en place une meilleure sécurité alimentaire dans les parties les plus pauvres du monde aujourd’hui. La connaissance des changements climatiques et de leurs effets sur la société peut apporter des réponses essentielles sur les facteurs rendant une société vulnérable en termes de sécurité alimentaire. Cela permettrait de mieux comprendre le succès et les échecs des réponses et des stratégies mises en place pour contrer les changements climatiques dans l’agriculture, ce qui pourrait être utile dans les régions où l’agriculture de subsistance domine. Dans les prochaines années, je conduirai un projet de recherche sur ces questions, pour lequel j’ai reçu un large financement (et une position académique fixe) : ce projet s’intitule « Démêler les facteurs socio-politiques et climatiques de l’insécurité alimentaire en Europe du Nord (1500-1800) », mais son nom est susceptible de changer quand le projet sera entamé.

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