Holocène

La Commission internationale de stratigraphie définit l'Holocène comme débutant environ 11 700 ans avant l'an 2000 (11 650 ans cal. BP , soit 9 700 av. J.-C.) . La Sous-commission de stratigraphie du Quaternaire (SQS) considère le terme « récent » comme inapproprié pour désigner l'Holocène et lui préfère le terme « moderne » pour décrire les processus actuels. Elle observe également que le terme « flandrien » peut être utilisé comme synonyme d'Holocène, bien qu'il soit de plus en plus obsolète [ La Commission internationale de stratigraphie, quant à elle, considère l'Holocène comme une époque succédant au Pléistocène et, plus précisément, à la dernière période glaciaire . Les noms locaux de la dernière période glaciaire incluent le Wisconsinien en Amérique du Nord , le Weichselien en Europe, le Devensien en Grande-Bretagne, le Llanquihue au Chili et l'Otiran en Nouvelle-Zélande.

L'Holocène peut être subdivisé en cinq intervalles de temps, ou chronozones , en fonction des fluctuations climatiques :

• Préboréal (10 ka–9 ka BP),
• Boréal (9 ka–8 ka BP),
• Atlantique (8 ka–5 ka BP),
• Subboréal (5 ka – 2,5 ka BP) et
• Subatlantique (2,5 ka BP–présent).

Remarque : « ka BP » signifie « kilo-année avant le présent », c’est-à-dire 1 000 ans avant 1950 ( dates C14 non calibrées ).

Des géologues travaillant dans différentes régions étudient les niveaux marins, les tourbières et les carottes de glace , en utilisant diverses méthodes, afin de vérifier et d'affiner la séquence de Blytt-Sernander . Il s'agit d'une classification des périodes climatiques initialement définie par les restes végétaux présents dans les mousses de tourbe . Bien que la méthode ait été un temps considérée comme peu pertinente, en raison d' une datation au carbone ¹⁴ des tourbes incompatible avec les chronozones proposées , les chercheurs ont constaté une correspondance générale à travers l'Eurasie et l'Amérique du Nord . Ce schéma a été défini pour l'Europe du Nord , mais les changements climatiques qu'il décrit seraient plus largement répandus. Les périodes de ce schéma incluent quelques oscillations finales de la période pré-holocène, correspondant à la dernière période glaciaire, et classent ensuite les climats de la préhistoire plus récente .

Les paléontologues n'ont défini aucune étape faunique pour l'Holocène. Si une subdivision s'avère nécessaire, on recourt généralement à des périodes de développement technologique humain, telles que le Mésolithique , le Néolithique et l'âge du Bronze . Cependant, les périodes auxquelles ces termes font référence varient selon l'émergence de ces technologies dans différentes parties du monde.

Certains chercheurs ont avancé l'hypothèse qu'une troisième époque du Quaternaire, l' Anthropocène , a débuté. Ce terme désigne la période actuelle où de nombreuses conditions et processus géologiques importants ont été profondément modifiés par les activités humaines. L'« Anthropocène » (terme forgé par Paul J. Crutzen et Eugene Stoermer en 2000) n'a jamais constitué une unité géologique formellement définie. La Sous-commission de stratigraphie du Quaternaire (SQS) de la Commission internationale de stratigraphie (ICS) a mis en place un groupe de travail chargé de déterminer s'il convenait de l'établir comme telle. En mai 2019, les membres de ce groupe ont voté en faveur de la reconnaissance de l'Anthropocène comme unité chronostratigraphique formelle, prenant pour base les signaux stratigraphiques datant du milieu du XXe siècle. Les critères précis restaient à définir, et la recommandation devait ensuite être approuvée par l'instance de tutelle du groupe de travail (en définitive, l' Union internationale des sciences géologiques ). En mars 2024, après 15 ans de délibérations, la proposition d'Anthropocène du groupe de travail a été largement rejetée par la SQS, principalement en raison de la faible profondeur des sédiments enregistrés et de la date de début proposée, extrêmement récente. La Société internationale de géologie (ICS) et l'Union internationale des sciences géologiques (UICS) ont par la suite confirmé formellement, par un vote quasi unanime, le rejet de la proposition d'Anthropocène du groupe de travail pour son inclusion dans l'échelle des temps géologiques.

L'Holocène est une époque géologique qui succède directement au Pléistocène. Les mouvements continentaux dus à la tectonique des plaques sont inférieurs à un kilomètre sur une période de seulement 10 000 ans. Cependant, la fonte des glaces a entraîné une élévation du niveau des mers d'environ été affaissées par le poids des glaciers du Pléistocène et se sont élevées jusqu'à rebond post-glaciaire survenu à la fin du Pléistocène et durant l'Holocène ; cette élévation se poursuit encore aujourd'hui.

La montée du niveau de la mer et l'affaissement temporaire des terres ont permis des incursions marines temporaires dans des régions aujourd'hui éloignées de la mer. Par exemple, des fossiles marins de l'Holocène ont été découverts dans des régions comme le Vermont et le Michigan . Hormis les incursions marines temporaires aux hautes latitudes, associées à l'affaissement glaciaire, les fossiles de l'Holocène se trouvent principalement dans les dépôts lacustres, les plaines inondables et les grottes . Les dépôts marins de l'Holocène le long des côtes de basse latitude sont rares car la montée du niveau de la mer durant cette période dépasse tout soulèvement tectonique probable d'origine non glaciaire.Scandinavie a entraîné un rétrécissement de la mer Baltique . La région continue de s'élever, provoquant encore de faibles séismes en Europe du Nord. Un phénomène équivalent en Amérique du Nord a été le rebond de la baie d'Hudson , qui s'est réduite depuis sa phase post-glaciaire immédiate de la mer de Tyrrell , plus étendue, jusqu'à ses limites actuelles.

Le climat de l'Holocène a connu une variabilité importante, malgré les données des carottes de glace du Groenland qui suggèrent un climat plus stable après la période glaciaire précédente. Les flux chimiques marins durant l'Holocène étaient inférieurs à ceux observés pendant le Dryas récent, mais demeuraient suffisamment considérables pour indiquer des changements climatiques notables.

L'étendue temporelle et spatiale des changements climatiques durant l'Holocène demeure un domaine d'incertitude considérable, le forçage radiatif étant récemment proposé comme origine des cycles identifiés dans l'Atlantique Nord. La cyclicité climatique observée durant l'Holocène ( événements de Bond ) est présente en milieu marin ou à proximité et est fortement influencée par les apports glaciaires dans l'Atlantique Nord. Des périodicités d'environ 2 500, 1 500 et 1 000 ans sont généralement observées dans l'Atlantique Nord. Parallèlement, les analyses spectrales des archives continentales, éloignées de l'influence océanique, révèlent des périodicités persistantes de 1 000 et 500 ans qui pourraient correspondre aux variations de l'activité solaire durant l'Holocène. Un cycle de 1 500 ans, correspondant à la circulation océanique de l'Atlantique Nord, pourrait avoir eu une large distribution mondiale à la fin de l'Holocène. Entre 8 500 et 6 700 ans avant le présent, les oscillations climatiques de l’Atlantique Nord étaient très irrégulières et erratiques en raison des perturbations causées par d’importants rejets de glace dans l’océan suite à l’effondrement de la calotte glaciaire laurentienne. Les carottes de glace du Groenland indiquent que les changements climatiques sont devenus plus régionaux et ont eu un impact plus important aux latitudes moyennes et basses, ainsi qu’aux latitudes moyennes et hautes, après environ 5 600 ans avant le présent.

Dès le Mésolithique, les modifications de l'utilisation des terres induites par l'activité humaine ont eu des impacts écologiques majeurs ; elles ont fortement influencé les changements climatiques de l'Holocène et expliquent en partie pourquoi cette période interglaciaire est atypique, n'ayant pas connu de refroidissement significatif. À partir du début de la révolution industrielle , les émissions massives de gaz à effet de serre d'origine anthropique ont provoqué un réchauffement de la Terre. De même, les changements climatiques ont induit des transformations profondes de la civilisation humaine au cours de l'Holocène.

Lors de la transition entre la dernière période glaciaire et l'Holocène, le refroidissement de Huelmo-Mascardi dans l' hémisphère Sud a débuté avant le Dryas récent, et la chaleur maximale s'est déplacée du sud vers le nord entre 11 000 et 7 000 ans avant notre ère. Il semble que ce phénomène ait été influencé par la présence de glace résiduelle dans l' hémisphère Nord jusqu'à cette période. La première grande phase climatique de l'Holocène fut le Préboréal . L' oscillation préboréale (OPB) marqua le début du Préboréal . L' optimum climatique de l'Holocène (OCH) fut une période de réchauffement global, mais non synchrone ni uniforme à l'échelle mondiale . Après l'OCH, le climat global entra dans une phase de refroidissement très progressif, appelée néoglaciation , qui dura de la fin de l'OCH jusqu'à la période précédant la révolution industrielle . Du Xᵉ au XIVᵉ siècle, le climat était similaire à celui de l'époque moderne, durant une période connue sous le nom d'Optimum climatique médiéval (OCM). On constate que le réchauffement actuel est à la fois plus fréquent et plus homogène spatialement que celui observé durant l'OCM. Un réchauffement de +1 degré Celsius se produit 5 à 40 fois plus fréquemment de nos jours que durant l'OCM. Le principal facteur de forçage durant l'OCM était une activité solaire plus intense, ce qui a engendré une hétérogénéité par rapport au forçage radiatif des gaz à effet de serre des années modernes, responsable d'un réchauffement plus homogène. Cette période a été suivie par le Petit Âge glaciaire (PAG), du XIIIᵉ ou XIVᵉ siècle jusqu'au milieu du XIXe siècle. Le PAG a été la période la plus froide des deux derniers millénaires. Après la révolution industrielle, les périodes décennales chaudes sont devenues plus fréquentes qu'auparavant en raison des gaz à effet de serre d'origine anthropique, entraînant un réchauffement climatique progressif. À la fin du XXe siècle, le forçage anthropique a supplanté les variations de l'activité solaire comme principal facteur du changement climatique, bien que l'activité solaire continue de jouer un rôle.

Europe

Le Drangajökull , glacier le plus septentrional d'Islande, a fondu peu après 9 200 ans avant le présent . En Allemagne du Nord , l'Holocène moyen a été marqué par une augmentation drastique du nombre de tourbières bombées, probablement liée à la montée du niveau de la mer. Bien que l'activité humaine ait influencé la géomorphologie et l'évolution du paysage en Allemagne du Nord tout au long de l'Holocène, elle n'est devenue prépondérante qu'au cours des quatre derniers siècles . Dans les Alpes françaises , la géochimie et les signatures isotopiques du lithium dans les sédiments lacustres suggèrent une pédogenèse progressive depuis la dernière période glaciaire jusqu'à l' optimum climatique de l'Holocène . Cette pédogenèse a été modifiée par l'établissement des sociétés humaines. Les premières activités anthropiques, telles que le déboisement et l'agriculture, ont accentué l'érosion des sols, qui a atteint un niveau sans précédent au Moyen Âge , faisant de l'activité humaine le facteur le plus déterminant des processus de surface. Les données sédimentaires de la lagune d'Aitoliko indiquent que les hivers humides ont prédominé localement de 210 à 160 BP, suivis d'une prédominance des hivers secs de 160 à 20 BP.

Moyen-Orient

Au Moyen-Orient , l'Holocène apporta un climat plus chaud et plus humide, contrastant avec le Dryas récent, période froide et sèche qui le précéda . Le début de l'Holocène vit l'apparition et la diffusion de l'agriculture dans le Croissant fertile : les moutons , les chèvres , les bovins et, plus tard, les porcs furent domestiqués, ainsi que des céréales comme le blé et l'orge , et des légumineuses , qui se répandirent ensuite dans une grande partie du monde. Cette « révolution néolithique », probablement influencée par les changements climatiques de l'Holocène, s'accompagna d'une augmentation de la sédentarisation et de la population, aboutissant finalement aux premières sociétés étatiques à grande échelle au monde, en Mésopotamie et en Égypte .

Au cours de l'Holocène moyen, la zone de convergence intertropicale , qui régit l'arrivée des précipitations de mousson à travers la péninsule arabique , s'est déplacée vers le sud, entraînant une aridification accrue. À l'Holocène moyen et récent, le littoral du Levant et du golfe Persique a reculé, provoquant une modification des modes d'occupation humaine suite à cette régression marine.

La décimation des espèces de mégafaune terrestre hors d'Afrique au cours des 40 000 années précédentes (les extinctions de la mégafaune du Pléistocène supérieur ), probablement due au changement climatique, à la chasse pratiquée par l'homme ou à une combinaison des deux, et notamment à l'extinction de plus de la moitié des espèces de mégafaune, a laissé les écosystèmes de l'Holocène fortement altérés et appauvris à leurs niveaux trophiques les plus élevés par rapport à ceux du Pléistocène précédent. Le déclin de la mégafaune s'est poursuivi au cours de l'Holocène ancien et moyen, avec le cerf géant d'Irlande ( Megaloceros giganteus ) qui a survécu jusqu'à environ 7 700 ans avant notre ère dans l'ouest de la Russie, avec le mammouth laineux ( Mammuthus primigenius ) qui a survécu en Sibérie continentale jusqu'à environ 10 000 ans avant notre ère, avec une petite population sur l'île Wrangel qui a survécu jusqu'à environ 4 000 ans avant notre ère.

Partout dans le monde, des écosystèmes des climats plus froids, autrefois régionaux, se sont retrouvés isolés dans des « îlots » écologiques de haute altitude. Les espèces animales survivantes, comme le cerf élaphe ( Cervus elaphus ), ont présenté des comportements différents : dans la région adriatique, leurs migrations sont moins importantes qu’au Pléistocène.

L' événement de 8,2 ka , une vague de froid brutale enregistrée par une diminution du lac Agassiz , retenu par les glaciers, perturbant ainsi la circulation thermohaline de l' Atlantique . Cette perturbation est due à la rupture d'un barrage de glace sur la baie d'Hudson , qui a déversé les eaux froides du lac Agassiz dans l' océan Atlantique Nord . De plus, des études montrent que la fonte du lac Agassiz a entraîné une élévation du niveau de la mer, inondant les zones côtières nord-américaines. L'analyse de la tourbe basale a ensuite permis de déterminer l'élévation locale du niveau de la mer, estimée entre 0,20 et 0,56 m dans le delta du Mississippi . Des recherches ultérieures ont toutefois suggéré que le rejet s'était probablement superposé à un épisode plus long de climat plus froid durant jusqu'à 600 ans et ont observé que l'étendue de la zone touchée était incertaine.