Le climat des 100 000 dernières années est affecté par des oscillations rapides et de grande ampleur (Fig. 1). Ainsi, les événements de Dansgaard–Oeschger sont caractérisés par des transitions climatiques extrêmement brusques, en particulier lors des réchauffements, d'une durée inférieure au siècle. Ces événements climatiques ont été mis en évidence par l'étude d'enregistrements glaciaires du Groenland [15], [16], [24] and [30]. Les variations de température de l'atmosphère et de l'océan qui les caractérisent ont été identifiées dans la zone Nord-Atlantique [6], [11], [12], [27], [28], [31] and [33].

Les événements froids de Heinrich constituent un autre exemple d'oscillations climatiques abruptes qui ont affecté l'Atlantique nord [21] et ce jusqu'à des latitudes relativement basses [6], [28] and [47]. Leur signature sédimentaire est constituée de niveaux de débris détritiques glaciaires. La répartition spatiale de ces couches, dont l'épaisseur décroît avec la distance à la mer du Labrador, suggère des épisodes dramatiques de débâcles glaciaires, ayant pour origine principale la calotte Laurentide [17]. La fonte de ces calottes s'est accompagnée du transfert d'énormes quantités d'eau douce vers l'Atlantique nord, entraînant une forte perturbation de l'hydrologie de ce bassin, en particulier des températures de surface [6], [27], [28], [31] and [33]. L'étude de la composition isotopique en carbone des foraminifères benthiques révèle que les perturbations de l'hydrologie touchent également la circulation profonde, avec une diminution nette de la ventilation de l'Atlantique pendant les événements de Heinrich [44] and [46].

La variabilité climatique rapide observée dans les sédiments marins a également une expression sur les continents. Elle a été identifiée en Europe dans des séquences lacustres [1], [20], [34], [40] and [41] et des stalagmites [19] and [37]. Ces études géochimiques et polliniques ont mis en évidence des variations en phase de la température et des précipitations, ainsi que des changements importants de la végétation. La comparaison de séquences d'origines marine et continentale révèle ainsi la simultanéité des changements climatiques, depuis le Groenland jusqu'à la Méditerranée.

L'étude de ces événements climatiques abrupts, tels qu'ils sont observés dans les enregistrements glaciologiques et les séquences continentales, met en relation climat et circulation océanique de surface et profonde de l'Atlantique nord. Elle est particulièrement pertinente, car elle concerne une zone hydrologique-clé, siège de plongées et de formation des eaux profondes. L'étude de ces oscillations climatiques rapides nous apprend donc que la distribution temporelle des événements climatiques rapides est complexe, que chaque événement présente des transitions extrêmement brusques, en particulier les réchauffements.

Les événements climatiques abrupts, comme les événements de Dansgaard–Oeschger ou de Heinrich, observés au Groenland et dans les enregistrements marins permettent de construire une chronologie calendaire pour ces derniers [7], [8], [9], [22] and [23]. Cette approche repose sur l'hypothèse raisonnable de la simultanéité, à l'échelle de quelques décennies, des oscillations de température au Groenland et dans l'Atlantique nord. Nous avons utilisé cette technique pour obtenir une chronologie absolue de sédiments prélevés sur la marge Ibérique (MD952042, 37°45′N, 10°10′W, 3146 m de profondeur).

Plusieurs auteurs ont montré que la correction d'âge ¹⁴C réservoir peut fluctuer avec les variations paléocéanographiques, ce qui complique, dans certains cas, les déterminations chronologiques [2], [3], [4], [36] and [45]. Néanmoins, notre site d'étude est suffisamment éloigné des zones de hautes latitudes, comme l'Atlantique nord et l'océan Austral, pour permettre de s'affranchir des variations importantes de l'âge réservoir, tout en restant suffisamment proche pour obtenir des signaux pouvant être comparés avec les enregistrements glaciologiques. De plus, localement, cet enregistrement est éloigné de l'upwelling côtier, qui pourrait également induire des variations importantes de l'âge réservoir [13]. Le calage des deux enregistrements a été fait en utilisant deux indicateurs géochimiques de température, le δ ¹⁸O dans les glaces (Fig. 1a) et l'indice de température des alcénones dans les sédiments marins (Fig. 1b).

Lors de la comparaison des deux enregistrements, et plus particulièrement des interstades Dansgaard–Oeschger et des événements de Heinrich, les différences d'amplitude relative entre les signaux ont été prises en compte. Comme on peut l'observer dans de nombreux enregistrements, ainsi que dans les modélisations numériques [18], le refroidissement maximal pendant un événement de Heinrich est localisé à une latitude plus basse que le maximum de réchauffement pendant les interstades de Dansgaard–Oeschger. Pour cette raison, l'expression des événements de Dansgaard–Oeschger est plus nette dans la glace du Groenland que dans les sédiments de l'Atlantique nord. Inversement, les événements de Heinrich sont évidents dans les sédiments de l'Atlantique nord, alors qu'ils ne sont pas toujours beaucoup plus froids dans les enregistrements glaciologiques.

Les incertitudes de l'approche stratigraphique sont liées à plusieurs problèmes. En plus des erreurs analytiques du ¹⁴C et de l'incertitude sur l'âge réservoir, il faut aussi tenir compte des phénomènes de bioturbation, de dissolution et de resuspension du sédiment marin. Par ailleurs, la chronologie d'une carotte de glace n'est pas non plus parfaite, même s'il s'agit d'un comptage des couches annuelles. En effet, depuis les premières estimations obtenues dans les années 1970, les comptages de « cryovarves » n'ont cessé d'être rectifiés et actualisés. Ces différentes incertitudes sont évaluées et discutées plus en détail dans nos articles précédents [8] and [9].

Afin de valider notre approche chronostratigraphique, les résultats obtenus sur la marge Ibérique sont tout d'abord comparés (Fig. 2a) aux données disponibles dans l'intervalle de temps couvert par la calibration INTCAL98 [39]. Sur l'intervalle compris entre 15000 et 24000 années calendaires BP, la courbe de INTCAL98 est fondée sur des coraux de La Barbade et de Mururoa [5]. Les résultats obtenus à partir des varves lacustres de Suigetsu [25] and [26], des spéléothèmes des Bahamas [10] et des sédiments du bassin de Cariaco [22] sont également représentés sur cette figure. Les résultats de la marge Ibérique sont en accord général avec la courbe de INTCAL98, mais des différences, d'environ quelques siècles, sont apparentes. Ces différences peuvent résulter des limitations de l'approche stratigraphique ou de petites variations de l'âge réservoir ¹⁴C.

Dans un deuxième temps, les résultats de la marge Ibérique sont utilisés au-delà de la courbe de calibration INTCAL98 (Fig. 2b). Des différences significatives existent entre les différents enregistrements, bien qu'ils semblent converger vers les deux coraux de la base de données INTCAL98, vers 26000 et 36000 années ¹⁴C BP [5]. Deux intervalles peuvent être distingués : entre 25000 et 31000 années calendaires BP, un accord existe entre l'ensemble des enregistrements proposés. En revanche, les enregistrements précédents diffèrent de 5000 années calendaires entre 34000 et 40000 années calendaires BP. Par ailleurs, l'enregistrement de la marge Ibérique se situe entre ceux du lac Suigetsu et des spéléothèmes des Bahamas, mais est en accord avec celui obtenu dans le bassin de Cariaco. La robustesse de ces conclusions a été testée en choisissant alternativement les deux chronologies de l'enregistrement de GISP2 et GRIP [14], [24], [29] and [38]. Ainsi, les âges calendaires ne diffèrent que d'un à deux siècles dans l'intervalle entre 30000 et 40000 ans BP. Au-delà, les divergences augmentent nettement, pour atteindre plusieurs millénaires.

Les implications archéologiques de ces résultats sont importantes et l'exemple de la datation des peintures préhistoriques de la grotte Chauvet l'illustre bien [7]. Les peintures préhistoriques de cette grotte du Sud-Est de la France ont été datées à plusieurs reprises, donnant un âge moyen d'environ 31000 ans ¹⁴C BP [42]. D'après les résultats de la marge Ibérique, l'âge calibré est d'environ 36000 ans cal BP. Cette valeur se situe entre les âges corrigés à partir des enregistrements des spéléothèmes des Bahamas (38000 ans cal BP) et du lac Suigetsu (33000 ans cal BP), qui sont respectivement trop vieux et trop jeune de plusieurs millénaires.

L'histoire climatique de la dernière période glaciaire est marquée par l'occurrence d'événements climatiques de grande ampleur, les événements de Dansgaard–Oeschger et de Heinrich. Caractérisés par des transitions abruptes s'effectuant en moins d'un siècle, leur signature sédimentaire se retrouve dans l'ensemble de la zone Nord-Atlantique, mais également sur les continents adjacents.

L'étude de la carotte de sédiment profond MD952042, prélevée au large de la marge Ibérique, montre que la méthode stratigraphique peut être utilisée avec succès pour calibrer les âges ¹⁴C. Cette méthode est fondée sur la corrélation d'événements paléoclimatiques bien décrits et datés au radiocarbone avec leurs équivalents dans une carotte de glace du Groenland, précisément datée par une méthode indépendante du ¹⁴C.

Le résultat principal de cette étude est que, sur l'intervalle compris entre 33000 et 41000 années calendaires BP, pour lequel les enregistrements disponibles jusqu'alors étaient en profonde discordance, l'enregistrement de la marge Ibérique est en accord avec les quelques datations effectuées sur des coraux de INTCAL98 et avec l'enregistrement du bassin de Cariaco. Ces données divergent par rapport à celles obtenues à partir des sédiments du lac Suigetsu et des spéléothèmes des Bahamas.

Il faut cependant souligner que l'enregistrement de ¹⁴C de la marge Ibérique constitue une étape préliminaire. En effet, des progrès significatifs sont attendus dans un futur proche, progrès liés tout d'abord à de nouvelles carottes de sédiments profonds, prélevées par le navire de recherche français Marion Dufresne sur la marge Ibérique. De plus, le forage glaciaire NorthGRIP réalisé récemment [20] devrait permettre d'accroître la précision de la chronologie calendaire, épine dorsale de notre méthode stratigraphique.