Une étude, dont les résultats intitulés «Palaeogeographic regulation of glacial events during the Cretaceous supergreenhouse» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a permis, grâce à des simulations réalisées à l’aide d’une combinaison de modèles numériques du climat (GCM) et d’un modèle de calottes de glace, de démontrer que les changements de paléogéographie au cours du Crétacé, qui ont grandement influé sur la possibilité de mise en place de calottes glaciaires sur Terre, rendent très peu probable le développement de calottes de glace au cours du Cénomanien-Turonien, en raison de rétroactions entre l’océan et l’atmosphère liées à la configuration paléogéographique particulière de cet étage géologique.

Rappelons tout d'abord que, bien que «le Crétacé moyen et supérieur (~ 120 – 65 Ma) est historiquement considéré comme une période climatique extrêmement chaude de l’histoire de la Terre, caractérisée par l’absence de calottes de glace et par des températures océaniques et continentales bien supérieures à celles du monde moderne», des chercheurs, sur la base d’indices indirects, «ont émis l’hypothèse que des calottes de glace se seraient développées sur Terre, en particulier sur l’Antarctique, au cours de certains étages géologiques du Crétacé, notamment au cours de l’Aptien (~ 115 Ma), du Cénomanien-Turonien (~ 95 Ma) et du Maastrichtien (~ 70 Ma)» (Des hypothèses «assez controversées, en particulier pour l’étage du Cénomanien-Turonien car celui-ci correspond à l’optimum climatique du Crétacé, c’est-à-dire à sa période la plus chaude»).

Indiquons à ce stade qu'il «n'est pas aisé» de préciser «l’apparition dans le passé de calottes glaciaires à la surface du globe à l’aide de simulations climatiques», car «la vitesse de calcul informatique des GCMs (entre 1 et 300 ans simulés par jour selon la complexité du modèle) n’est actuellement pas compatible avec le temps requis pour étudier le développement d’une calotte de glace (nécessité de simuler plusieurs dizaines de milliers d’années)». De ce fait, «plusieurs méthodes ont été développées ces dernières années pour étudier les interactions climat – calotte de glace avec des temps de calcul raisonnables»).

Dans le cas de l'étude ici présentée, en raison de «l’absence de contrainte sur l’évolution des paramètres orbitaux» et de «la nécessité d’étudier l’englacement de 3 paléogéographies», une méthode «simplifiée par rapport aux précédentes mais plus efficace» qui a pu être validée «à partir des résultats antérieurs obtenus sur la glaciation du continent Antarctique» a été employée. Les simulations effectuées «suggèrent que les changements de paléogéographie influent fortement sur le climat global, en modulant notamment les seuils de concentration en CO₂ atmosphérique en-dessous desquels une calotte glaciaire peut se développer sur l’Antarctique».

Les prédictions à l'issue de ces calculs sont «que, pour des conditions aux limites (telle la composition de l’atmosphère) identiques à l’exception de la paléogéographie, une calotte ne peut se former sur l’Antarctique et rester stable que lorsque la concentration en CO₂ chute en-dessous» de «800 ppm environ (presque 3 fois le taux préindustriel égal à 280 ppm) au cours de l’Aptien», de «400 ppm environ au cours du Cénomanien-Turonien» et de «700 ppm environ au cours du Maastrichtien».

L'explication proposée à «la résistance à l’englacement du monde Cénomanien-Turonien» est que «la paléogéographie de cet étage géologique induit une augmentation du transport de chaleur par l’océan vers les moyennes et hautes latitudes de l’hémisphère sud qui se traduit par une série de rétroactions internes au système atmosphérique».

Ainsi, en été, «l’augmentation de l’effet de serre et de l’énergie solaire reçue aux moyennes-hautes latitudes de l’hémisphère sud réchauffe fortement l’Antarctique, induisant un seuil de CO₂ plus bas pour contrebalancer ce réchauffement et permettre une glaciation».

 
En conséquence, si «la confrontation qualitative des résultats de l’étude avec les tendances climatiques issues des données de température et de CO₂ disponibles suggère que des épisodes glaciaires ont effectivement pu survenir au cours de l’Aptien et du Maastrichtien, lorsque le taux de CO₂ et les paramètres orbitaux de la Terre y étaient favorables», elle accrédite, par contre, «l’hypothèse d’un monde Cénomanien-Turonien libre de glace et climatiquement très chaud, et donc représentant véritablement l’optimum climatique du Crétacé».