Les variations de l’ensoleillement auraient contribué à installer les cycles glaciaires de 100 000 ans

Pourquoi les périodes glaciaires de la Terre sont-elles devenues plus longues et plus intenses il y a environ un million d’années ? Cette évolution majeure de l’histoire climatique de la planète restait encore largement inexpliquée. Une étude internationale apporte aujourd’hui de nouveaux éléments de compréhension en mettant en évidence le rôle que pourraient avoir joué de faibles variations de l’énergie solaire reçue par la Terre et leurs effets sur les grands vents de l’Atlantique Nord.

Les travaux ont été menés par des chercheurs du laboratoire Environnements et paléoenvironnements océaniques et continentaux, qui associe notamment Bordeaux INP, le CNRS, l’EPHE – PSL et l’Université de Bordeaux. L’étude a été publiée le 30 juin 2026 dans la revue Nature Communications.

Selon les résultats présentés, les variations de l’ensoleillement auraient progressivement modifié la position des vents d’ouest de l’Atlantique Nord. Ces déplacements auraient à leur tour influencé la répartition des précipitations hivernales, notamment en Europe, tout en participant à une transformation plus large du système climatique.

Une transformation profonde du climat terrestre

La période étudiée correspond à la Transition du Pléistocène moyen, comprise approximativement entre 1,2 million et 650 000 ans avant notre époque.

Avant cette transition, les grandes glaciations se succédaient selon un rythme d’environ 40 000 ans. À l’issue de cette réorganisation climatique, leur périodicité s’est progressivement rapprochée de 100 000 ans, avec des épisodes glaciaires plus longs et plus marqués.

Cette évolution constituait depuis plusieurs décennies une énigme pour les chercheurs. L’étude ne décrit pas un changement brutal du climat terrestre, mais une transformation progressive au cours de laquelle plusieurs mécanismes atmosphériques, océaniques et glaciaires se seraient combinés.

Pour mieux comprendre cette période, les scientifiques se sont notamment intéressés aux précipitations hivernales et à la circulation atmosphérique dans l’Atlantique Nord.

Les pollens fossiles comme témoins du climat passé

Les chercheurs ont travaillé à partir de pollens fossiles conservés dans des sédiments marins prélevés au large du Portugal.

Ces pollens constituent des archives naturelles permettant de reconstruire les conditions environnementales anciennes. Leur analyse, combinée à des simulations climatiques et à des données provenant d’autres régions du monde, a permis aux chercheurs d’établir une reconstitution particulièrement détaillée de l’évolution des précipitations hivernales et de la circulation atmosphérique de l’Atlantique Nord.

Les résultats font apparaître trois grandes phases successives.

Dans un premier temps, de fortes variations saisonnières de l’ensoleillement auraient contribué à maintenir les vents d’ouest relativement au nord. Cette configuration aurait favorisé des hivers relativement humides dans le sud de l’Europe.

Une deuxième phase intervient entre environ 930 000 et 790 000 ans. Les variations saisonnières de l’ensoleillement diminuent alors. Les vents d’ouest se déplacent vers le sud et les chercheurs constatent l’apparition de périodes de sécheresse touchant notamment l’Europe, l’Asie et l’Amérique du Nord.

Ces conditions auraient favorisé le développement de calottes glaciaires plus épaisses et plus stables dans les régions septentrionales.

Après environ 790 000 ans, les variations de l’insolation deviennent de nouveau plus importantes. Les vents remontent progressivement vers le nord et les hivers européens redeviennent plus humides.

Selon l’étude, ces précipitations auraient contribué à alimenter davantage les grandes calottes glaciaires, participant progressivement à l’installation du rythme glaciaire d’environ 100 000 ans.

L’orbite terrestre au coeur du mécanisme

Les chercheurs relient cette transformation à l’évolution des paramètres orbitaux de la Terre.

Les variations de l’orbite terrestre modifient en effet la quantité et la répartition saisonnière de l’énergie solaire reçue à différentes latitudes. Dans le scénario présenté par les auteurs, ces fluctuations auraient suffisamment influencé l’ensoleillement pour provoquer des déplacements significatifs des vents d’ouest.

Les simulations climatiques réalisées dans le cadre de l’étude confirment cette sensibilité particulière de la circulation atmosphérique.

Elles indiquent notamment que les vents d’ouest seraient particulièrement sensibles aux minima d’insolation estivale dans les hautes latitudes de l’hémisphère Nord.

Cette conclusion conduit les chercheurs à réévaluer le rôle de l’atmosphère dans les mécanismes ayant contrôlé la croissance et la disparition des grandes calottes glaciaires.

Pour Maria F. Sanchez Goñi, coordinatrice de l’étude et chercheuse au sein du laboratoire EPOC, ces travaux mettent ainsi en évidence « le rôle central de l’atmosphère dans le lien entre les variations de l’insolation et l’évolution des calottes glaciaires de l’hémisphère Nord ».

Un système climatique étroitement interconnecté

L’un des principaux enseignements de l’étude réside également dans les interactions observées entre les différentes composantes du système climatique.

Les modifications des vents de l’Atlantique Nord n’auraient pas seulement affecté les précipitations européennes.

Elles auraient également influencé la circulation océanique, les concentrations de dioxyde de carbone dans l’atmosphère ainsi que le transport des poussières provenant d’Amérique du Nord, d’Afrique et d’Asie.

Les variations des précipitations, l’évolution de la taille des calottes glaciaires, les poussières atmosphériques et les concentrations de CO₂ se seraient ainsi combinées au fil du temps.

Cette succession d’interactions aurait contribué à transformer durablement l’organisation du climat mondial.

Les travaux suggèrent donc que le passage des cycles glaciaires d’environ 40 000 ans à ceux de 100 000 ans ne peut pas être attribué à un mécanisme unique.

Il résulterait plutôt d’une série de modifications progressives, déclenchées par les variations de l’ensoleillement et amplifiées par les interactions entre l’atmosphère, les océans, les glaces et le cycle du carbone.

Mieux comprendre les grands mécanismes du climat

L’étude apporte ainsi une nouvelle lecture de la Transition du Pléistocène moyen, l’un des épisodes majeurs de l’histoire climatique récente de la Terre à l’échelle géologique.

En reliant les variations orbitales aux déplacements des vents, aux précipitations et au développement des calottes glaciaires, les chercheurs montrent combien des modifications relativement limitées de l’énergie solaire peuvent entraîner, par effets successifs, des transformations profondes du système climatique.

Cette reconstitution rappelle également que le climat fonctionne comme un ensemble fortement interdépendant. Atmosphère, océans, glaces, poussières et concentrations de CO₂ interagissent et peuvent renforcer ou atténuer les effets d’un changement initial.

Près d’un million d’années après cette transition, l’analyse de ces mécanismes permet ainsi de mieux comprendre comment les grands équilibres climatiques de la planète se sont construits au fil du temps.

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