Histoire de la composition de l'atmosphère

Les indicateurs décrits précédemment présentent la particularité essentielle de s’inscrire dans des échelles de temps très différentes. Cette caractéristique doit impérativement être prise en compte pour ne pas commettre d’erreur d’interprétation. En effet, comparées à l’histoire de l’oxygénation de l’atmosphère terrestre qui s’étend sur plusieurs milliards d’années, l’histoire des dernières glaciations décrite par les bulles d’air des glaces polaires ne représente qu’un évènement «anecdotique» de quelques centaines de milliers d’années. Chacun de ces évènements a son propre intérêt pour éclairer différentes facettes du fonctionnement de l’atmosphère et du climat, mais à condition de bien comprendre comment les échelles de temps s’emboîtent à la façon de poupées russes.

Ce point est particulièrement important pour comprendre les enjeux liés à l’évolution climatique actuelle. Si on ne comprend pas que les mécanismes impactés par les activités humaines fonctionnent sur des échelles de temps bien supérieures à la durée d’une vie humaine, nous ne serons pas en mesure de prendre les décisions sur le long terme qui peuvent efficacement infléchir les courbes du réchauffement.

Cette problématique des échelles de temps trouve une illustration parfaite dans une confusion souvent mise en avant par les climato-sceptiques. Cette erreur classique, popularisée par un ancien président américain qui n’était pas à une approximation près, consiste à s’appuyer sur une observation météorologique (de préférence un épisode de froid ponctuel et spectaculaire) pour nier la tendance globale au réchauffement du climat.

Or, si la météo s’intéresse aux variations à court terme (un instantané du « temps qu’il fait » au jour le jour avec des prévisions qui vous indiquent comment vous habiller le matin si vous ne voulez pas être surpris par la pluie, le froid ou la chaleur au cours de votre journée), le climat correspond quant à lui à une observation à long terme qui permet d’identifier des évolutions sur des durées plus importantes (plusieurs décennies, siècles, millénaires, millions, voire milliards d’années). La caractérisation des climats s’appuie sur des analyses statistiques de longues séries de données (par exemple les données météo de votre quotidien, mais compilées sur de longues périodes) qui permettent de dégager des tendances de fond : réchauffement, refroidissement, augmentation ou raréfaction des précipitations…

Température moyenne annuelle de l'air sous abri aux stations météorologiques de Metz-Frescaty et Nancy-Essey depuis le XIX^e siècle

Les deux courbes en trait gras correspondent à une moyenne glissante sur 5 ans.
Source : Météo France

Avec cet exemple de distorsion de la réalité scientifique, nous nous sommes un peu éloignés de la composition de l’atmosphère pour glisser vers l’évolution climatique. De fait, les deux questions sont désormais traitées ensemble en raison du lien bien établi entre gaz à effet de serre et changement climatique (voir l’analyse des bulles d’air contenues dans les glaces). Cela transparaît nettement dans les types de données utilisées aux différentes échelles de temps pour reconstituer les évolutions climatiques et atmosphériques dans le passé.