Elégante et surprenante. Discutée et controversée. La théorie du paléoclimatologue William Ruddiman, professeur émérite à l’Université de Virginie (Etats-Unis), avait tout pour séduire. A l’en croire, l’homme aurait commencé à influer sur le climat global de la Terre il y a environ 8000 ans, en même temps qu’il apprenait le défrichage et l’agriculture. Las! Des travaux menés par Thomas Stocker, de l’Université de Berne, publiés fin septembre dans la revue Nature, lui mettent un sérieux coup dans l’aile… Sans la tuer tout à fait.

En reconstruisant avec une précision inédite l’évolution du dioxyde de carbone (CO2) atmosphérique au cours des 11 000 dernières années, ils prouvent que les premiers agriculteurs n’ont pas laissé de traces tangibles de leurs activités dans ces archives climatiques que sont les carottes de glace prélevées en Antarctique. Et, partant, qu’ils n’ont sans doute pas eu d’influence déterminante dans l’histoire du climat de l’Holocène.

La théorie de William Ruddiman repose essentiellement sur deux observations. Dans les 11 000 dernières années, le CO2 et le méthane (CH4) se situent d’abord à des taux respectifs de 265 parties par million (ppm) et 450 parties par milliard (ppb). Mais, vers 6000 ans avant J.-C., le taux de CO2 se met à remonter. Puis, autour de 3000 ans avant J.-C., c’est au tour du CH4 de quitter sa relative stabilité pour partir à la hausse… Pour William Ruddiman, la première date correspond aux débuts de la diffusion de l’agriculture en Europe. La seconde, aux débuts de la domestication du riz en Chine méridionale – dont la culture est la plus émettrice de méthane…

Les travaux de Thomas Stocker et ses collègues invalident la première interprétation. Les chercheurs sont parvenus à déterminer la composition intime du CO2 contenu dans les petites bulles d’air piégées dans les carottes de glace prélevées en Antarctique. Ils ont obtenu l’évolution dans le temps de la signature isotopique du carbone constitutif du CO2 piégé – c’est-à-dire la proportion d’une version lourde de l’atome de carbone, le C13. Et alors? «Si la remontée du CO2 avait été due à de la déforestation et à des activités agricoles, cela aurait laissé une signature isotopique très claire que nous ne mesurons pas, explique Thomas Stocker. Cette hypothèse peut être conclusivement rejetée.»

A quoi, alors, attribuer cette inflexion? Pour le scientifique, la biosphère (végétaux et animaux) terrestre a d’abord commencé à se développer de manière exubérante, dans la foulée de la déglaciation de la planète. Ce qui a pompé dans le réservoir atmosphérique de carbone. Puis, avec une plus grande inertie, l’océan a eu tendance à répondre pour revenir à un équilibre. Ce mécanisme chimique est entré en compétition avec la prolifération de la biosphère et l’a supplantée autour de 6000 avant notre ère. D’où l’augmentation constatée de CO2...

Pour le climatologue Michel Crucifix, de l’Université catholique de Louvain, fin connaisseur de la théorie de William Ruddiman, il reste cependant la possibilité que la contribution humaine ait été «un petit coup de pouce au bon moment» invisible dans les enregistrements isotopiques. Une pichenette suffisante à interrompre une réaction en chaîne de la machine climatique, permettant la remontée du CO2 dans l’atmosphère, et évitant ainsi une nouvelle entrée en glaciation. Peut-être. Mais y croire, ajoute Michel Crucifix, «requiert un peu de bonne volonté!»

Les travaux de Thomas Stocker ne concernent cependant pas l’augmentation du CH4. Celle-ci pourrait-elle avoir été causée par le développement rapide, entre 4000 et 2000 avant notre ère, de la culture du riz en Asie du Sud? Pour le glaciologue Jérôme Chappellaz, du Laboratoire de glaciologie et de géophysique de l’environnement, cet aspect de la théorie de William Ruddiman tient toujours. En 1997, Jérôme Chappellaz et son équipe avaient été les premiers, dans le Journal of Geophysical Research, à suggérer un tel lien. «En étudiant les différences de concentration de méthane entre les carottes du Groënland et celles de l’Antarctique, nous avions déduit que l’excès de CH4 relevé autour de 3000 avant notre ère était d’origine tropicale plutôt qu’issu d’une déstabilisation des tourbières, aux hautes latitudes, raconte-t-il. Et donc, pourquoi pas, venant de Chine méridionale.»

A lire: «La Charrue, la Peste et le Climat», de William Ruddiman, Ed. Randall, 262 p.

Il reste la possibilité que la contribution humaine ait été «un petit coup de pouce au bon moment»