Les variations du CO2 atmosphérique au cours du Quaternaire et à l'Anthropocène

Introduction
La concentration atmosphérique en gaz carbonique (pression partielle de CO_2, ou pCO_2, exprimée en parties par million en volume, ou ppm) a varié de façon très substantielle au cours du dernier million d'années, en relation avec les changements climatiques glaciaire-interglaciaire. En effet, la pCO_2 passe de environ 180 ppm en période glaciaire à 280 ppm en période interglaciaire. L'origine de ce changement majeur demeure largement incomprise. Ainsi, une question toujours en suspens est de définir la relation de cause à effet entre ces changements dans la composition chimique de l'atmosphère, et les variations du volume des calottes de glace. En effet, depuis la découverte des ages glaciaires, au milieu du XIXe siècle, deux théories se sont toujours affrontées: une théorie astronomique, qui tente de relier les alternances glaciaire-interglaciaire aux changements des paramètres orbitaux de la Terre, et une théorie géochimique, qui propose que la cause des cycles glaciaire-interglaciaire est à chercher dans les changements du CO_2 atmosphérique. Au vu des données paléoclimatiques actuelles, il est évident qu'une synthèse de ces deux points de vue est aujourd'hui nécessaire.
Par ailleurs, la perturbation anthropique actuelle, en puisant le carbone dans les réservoirs géologiques, aura des conséquences à très long terme sur le cycle du carbone terrestre et sur le climat. En effet, la durée de vie ultime du CO_2 atmosphérique est de l'ordre de 10^5 à 10^6 années. Il est donc essentiel de mieux comprendre le destin de ce carbone pour pouvoir estimer le devenir du climat de la Terre au cours des siècles et millénaires à venir.