Le cycle actuel des taches solaires, qui dure depuis environ septante ans, est le plus intense de ces 8000 dernières années. Ce phénomène pourrait être impliqué dans les changements climatiques. Pour tirer ces conclusions, détaillées dans la revue Nature du 28 octobre, une équipe internationale dont fait partie le physicien Jürg Beer de l'Eawag de Dübendorf a reconstruit l'histoire de l'activité solaire durant les 11 400 dernières années.

Les taches solaires sont des zones temporaires d'activité magnétique très vive à la surface de l'astre. Depuis la fin du XVIe siècle, les scientifiques les dénombrent afin d'étudier la périodicité des cycles de l'activité solaire, qui sont de onze et quatre-vingt-huit ans. Mais pour la documenter sur des périodes beaucoup plus longues, ces données ne suffisent pas. La parade? Les chercheurs l'ont trouvée dans la dendrochronologie. Cette méthode étudie la croissance des cernes des arbres pour, par exemple, tirer des conclusions sur le climat.

Jürg Beer et ses collègues avancent maintenant qu'il est aussi possible d'y lire l'activité solaire passée. Comment? La Terre est constamment bombardée par un flux de particules d'origine galactique, nommé rayonnement cosmique. Ces dernières engendrent dans la haute atmosphère des réactions nucléaires qui sont à l'origine de la production de carbone 14 (14C). Ce rayonnement faiblit lorsque le nombre de taches est grand, dénotant la présence d'un champ magnétique solaire plus turbulent. En effet, davantage de «miettes» du Soleil (des particules chargées), constituant le fameux vent solaire, sont alors expulsées dans l'espace. Et ce vent tend à dévier le rayonnement cosmique. En absorbant ce 14C après qu'il fût converti en 14C2, les arbres incorporent un historique de l'activité solaire. En résumé: plus il y a de taches solaires, moins il y a de 14C dans les cernes des arbres, dont il ne reste qu'à étudier les spécimens fossilisés pour remonter le temps.

«Durant les 11 400 dernières années, le Soleil a passé seulement 10% de sa vie à un niveau d'activité magnétique aussi élevé, et presque toutes les périodes de haute activité précédentes étaient plus courtes que le présent épisode», écrivent les auteurs de l'étude, qui supposent que ce dernier va s'achever dans les décennies à venir.

Ces données aideront les astrophysiciens à modéliser l'évolution de cette dynamo magnétique qu'est le Soleil. Quant à relier l'activité de l'astre – et ses conséquences sur la quantité de 14C présent dans l'atmosphère – aux cycles des changements climatiques, «la question fait actuellement l'objet d'un débat intense», indique Paula Reimer. Mais cette paléoécologiste à la Queen's University de Belfast, dans un commentaire publié dans la revue britannique, souligne que «même dans les modèles climatiques qui incluent des variations dans l'activité solaire, les causes antropogéniques des changements climatiques actuels demeurent bien le facteur principal. Toutefois, parce que l'influence solaire peut être localement plus variable que l'effet des gaz à effet de serre, les prédictions des changements climatiques régionaux basées sur des modèles pourraient être améliorées par une telle étude».