Le climat du dernier million d’années est beaucoup mieux documenté que celui de toutes les périodes précédentes. Ses variations sont enregistrées dans de nombreuses archives dans les carottes de glace, les sédiments marins, mais aussi au fond des lacs ou dans des grottes. Ces archives ne sont ni des paléo-thermomètres ni des paléo-pluviomètres, mais des indicateurs (pollen, compositions chimiques et isotopiques, etc.) qui permettent de reconstruire les températures, les précipitations et la teneur en CO2 et méthane, gaz à effet de serre, jusqu’à 800 000 ans. Nous disposons de nombreux enregistrements répartis sur toute la planète – continents, océans, cryosphère –, ayant de surcroît une résolution temporelle annuelle, voire saisonnière. Que nous apprennent les variations climatiques de ce dernier million d’années ?
La principale caractéristique en est le cycle glaciaire de 100 000 ans, en accord avec la théorie élaborée dans les années 1920 et publiée à l’aube de la Seconde Guerre mondiale par l’astronome serbe Milutin Milankovitch. À partir du calcul de l’impact des différents paramètres astronomiques, Milankovitch avait évalué leur influence sur les variations du flux d’énergie solaire au sommet de l’atmosphère. Selon lui, ces variations se produisaient tous les 100 000 ans et pouvaient conduire à des basculements de périodes chaudes (interglaciaires), comme la nôtre, vers des périodes plus froides qualifiées de glaciaires.
Lors de ces périodes froides de notre histoire du climat, des calottes de glace se développent au nord des continents américain et européen. Elles culminent à environ 3 000 mètres. Si leur croissance est lente et ponctuée de purges, leur fonte est rapide et saccadée. En moins de 10 000 ans, ces énormes montagnes de glace fondent et font remonter le niveau marin de plus de 100 mètres. Seules les calottes de glace du Groenland et de l’Antarctique résistent en période interglaciaire. Ces ères chaudes sont bien plus courtes et stables que les époques glaciaires.
Ces alternances ne se reproduisent pas à l’identique au cours du temps, chacune possédant ses particularités. La durée des interglaciaires varie entre des épisodes courts, de quelques milliers d’années, et des épisodes bien plus longs qui peuvent durer 40 000 ans, comme ce fut le cas il y a 400 000 ans. Le volume des calottes de glace peut également fluctuer. Le niveau marin du dernier interglaciaire, l’Eémien, pourtant assez court puisqu’il s’est maintenu 15 000 ans seulement, était plus élevé que le nôtre d’environ 6 mètres, ce qui implique une stabilisation des calottes de glace du Groenland et de l’Antarctique à des volumes moindres qu’aujourd’hui. Les phases glaciaires ont aussi leurs traits spécifiques. Pendant certaines d’entre elles, la calotte sur la Scandinavie a été plus développée que lors de la dernière glaciation.
