Influence de l'activité solaire sur le climat terrestre
Mise à jour : 02/07/2002
Les variations de l'activité solaire
Pendant de nombreuses années, l'énergie rayonnée par le Soleil était supposée invariable. D'où l'utilisation du terme de "constance solaire". En fait les astrophysiciens savent par l'observation de nombreuses étoiles que cette énergie a varié au cours du temps. Il y a quatre milliards d'années, la luminosité du Soleil n'était que 80% de celle d'aujourd'hui et elle a augmenté très lentement jusqu'à atteindre sa valeur actuelle.
Par ailleurs, les mesures récentes faites à partir de radiomètres embarqués sur des satellites ont montré que la "constante solaire" fluctue parallèlement au nombre de taches solaires (cf. graphique ci-dessous). Connues depuis le XVIIe siècle, celles ci sont des zones sombres visibles à la surface du Soleil, caractérisées par des températures plus froides et de très forts champs magnétiques. Les changements de régime périodiques de la dynamo solaire s'accompagnent d'une variation du nombre et de l'étendue des taches solaires. La principale périodicité de ces fluctuations est de onze ans et se caractérise par une variation de l'éclairement total d'environ 0,1%. Celui-ci augmente avec le nombre de taches car alors les zones libres de taches sont plus brillantes et rayonnent davantage. Par cette méthode, on a pu reconstituer les variations de l'activité solaire sur quatre siècles à partir des observations réalisées depuis l'invention de la lunette astronomique.
Relation entre la constance solaire de 1984 Ã 1988 et le nombre de taches solaires
Cette courbe indique les variations du nombre annuel de taches solaires de 1700 à nos jours. Les minimums témoignent d'un cycle solaire de 80 ans. (D'après P.E Darmon et J.L Jirikowic, 1992)
Il est cependant possible de reconstituer l'activité magnétique solaire (liée à l'éclairement) sur des périodes plus longues en étudiant l'abondance sur Terre de certains isotopes (carbone 14, béryllium 10 et chlore 36), les cosmonucléides, qui se forment par interaction du rayonnement cosmique ( flux de particules issues de l'espace) avec les molécules de l'atmosphère. Le renforcement de l'activité solaire se traduit par un vent très puissant qui tend à détourner les rayons cosmiques de notre planète et donc à affaiblir la production de cosmonucléides. Ainsi l'analyse spectrale de la courbe du carbone 14 a permis de mettre en évidence d'autres périodicités dans l'activité solaire, en particulier celle de cycles d'environ 200 ans et 2300 ans.
Toute ces études montrent que les minima d'éclairement sont nombreux et que le Soleil a passé une partie importante des derniers millénaires en phase calme, avec probablement un éclairement plus faible.
L'impact des variations de l'activité solaire sur le climat
Pour le dernier millénaire, il semble que les fluctuations solaires soient à l'origine de changements climatiques importants tels l'optimum médiéval (période plus chaude centrée sur le XIIe siècle) ou le petit âge glaciaire (période de froid qui a touché l'Europe entre environ 1550 et 1850) .
Deux périodes de quasi absence de taches solaires (minimum de Spörer de 1400 à 1510 et minimum de Maunder de 1645 à 1715) seraient ainsi associées au petit âge glaciaire. L'optimum médiéval et le réchauffement récent correspondent par ailleurs à deux minimum du radiocarbone tandis que la période du petit âge glaciaire coïncide avec un maximum. Les minima prolongés d'activité solaire semblent correspondre à des périodes d'avances glaciaires et de refroidissement climatique.
Cependant si les relations entre carbone 14 atmosphérique résiduel et activité solaire ne sont pas mis en cause, si l'influence des variations de l'activité solaire sur le climat ne fait plus guère de doute aujourd'hui, l'ampleur de cette influence reste l'objet de vives controverses.