Une étude, dont les résultats intitulés «Burial-induced oxygen-isotope re-equilibration of fossil foraminifera explains ocean paleotemperature paradoxes» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a abouti à remettre en question les estimations des paléotempératures de l’océan au cours des cents derniers millions d’années, car l’océan pourrait ne pas avoir été aussi chaud qu’estimé jusque-là, ce qui fait que le réchauffement global actuel pourrait être un évènement sans précédent au cours de ces cents derniers millions d’années.

Notons tout d'abord que, dans un contexte où «la température moyenne globale de la Terre augmente depuis plus d’un siècle», il est essentiel de contraindre précisément l’évolution au cours des temps géologiques de la température des océans, qui sont des acteurs clés du climat terrestre, afin de «prévoir au mieux les conséquences du dérèglement climatique actuel».

Pour y parvenir, «la composition des foraminifères est utilisée pour estimer les paléotempératures de l’océan» depuis les années 50: en effet, «les foraminifères sont des organismes marins microscopiques constitués d’une sorte de coquille calcaire appelée test, dont la teneur en oxygène 18 dépend de la température de l’eau dans laquelle ces organismes vivent». Il en résulte que ces tests fossiles «piégés dans les sédiments vieux de quelques milliers à plusieurs dizaines de millions d’années» sont employés «comme des paléothermomètres».

Il est ainsi apparu, selon «les mesures faites sur des milliers de tests de foraminifères fossiles», que «la température de l’océan profond et celle de la surface de l’océan polaire auraient diminué d’une quinzaine de degrés au cours des cents derniers millions d’années, alors que celle de la surface de l’océan tropical serait restée stable». Bien que, jusqu'ici, «aucun modèle n’ait réussi à expliquer de telles distributions de températures», cette interprétation «des signaux portés par les tests fossiles de foraminifères fait consensus».

C'est à cause de cette situation que l'étude ici présenté a analysé «le comportement sous environnement chaud de tests de foraminifères à l’aide d’expériences en laboratoire et d’outils de pointe permettant de réaliser des analyses chimiques à très petite échelle (NanoSIMS)». Il a ainsi été constaté que «la teneur en oxygène 18 de tests de foraminifères a été multipliée par 500 après 3 mois d’immersion dans de l’eau à 300°C ne contenant que de l’oxygène 18, et ce sans que les tests eux-mêmes ne subissent la moindre modification structurale».

Cette observation que «la teneur en oxygène 18 des tests de foraminifères peut changer après leur mort, et ce sans laisser de trace visible» remet en question «la fiabilité du paléothermomètre basé sur les foraminifères»: plus précisément, des simulations numériques montrent «qu’à l’échelle de la dizaine de millions d’années, la modification post-mortem de la teneur en oxygène 18 des tests de foraminifères fossiles a un impact non négligeable sur l’estimation des paléotempératures de l’océan».

En fait, «c'est l’augmentation de la température au sein des sédiments (20-30°C) liée à leur enfouissement en profondeur (400-500 mètres) qui serait responsable de la modification de la teneur en oxygène 18 des tests de foraminifères fossiles, en particulier pour les foraminifères ayant vécu dans des eaux froides».

Il en découle «que les températures de l’océan pourraient être restées relativement stables depuis le Crétacé supérieur, contrairement à ce qui était pensé jusqu’à présent», ce qui fait que le réchauffement global actuel serait «un évènement potentiellement sans précédent ces cents derniers millions d’années».