L’IA, le réchauffement global, les dinosaures et l’inversion parallèle

Deux chercheurs américains  viennent de présenter une nouvelle approche qui suggère que le réchauffement climatique dû à l’activité volcanique, plutôt que l’impact d’un astéroïde, a été la cause principale de l’extinction de masse qui a mis fin à l’ère des dinosaures. Pour arriver à ce résultat, ils ont utilisé un modèle de machine learning qui a traité plus de 300 000 scénarios possibles à partir des données géologiques sur la concentration de carbone dans l’atmosphère et les températures océaniques au fil du temps.

Pour ce faire, Alexander Cox et C. Brenhin Keller du Dartmouth College dans le New Hampshire – une des universités les moins connues de la prestigieuse Ivy League – ont disposé 128 processeurs pour qu’ils effectuent en parallèle une inversion bayésienne via la méthode de Monte-Carlo à chaînes de Markov (MCMC), une analyse statistique qui permet, par exemple, de déterminer selon quelle probabilité une maladie donnée a causé la mort d’un patient.

Cette technique permet de simuler un grand nombre de scénarios pour estimer la probabilité de différents résultats.Grâce à elle, les chercheurs ont pu analyser les données environnementales de la période de 67 à 65 millions d’années avant notre ère avec une précision accrue. Mais d’autres modèles environnementaux complexes peuvent également bénéficier d’une inversion parallèle similaire, estiment les chercheurs.

Sacré Loscar

Le modèle de simulation Loscar (Long-term Ocean-atmosphere-Sediment CArbon cycle Reservoir) utilisé pour cette étude intègre les interactions à long terme entre l’océan, l’atmosphère et les sédiments, en se concentrant sur le cycle du carbone. Ce modèle a permis aux chercheurs de simuler les variations des niveaux de dioxyde de carbone (CO2) et de dioxyde de soufre (SO2) dans l’atmosphère, ainsi que les changements de la vie dans les océans.

Les résultats de l’étude indiquent une émission découplée de CO2 et de SO2, c’est-à-dire que ces gaz n’ont pas été émis dans l’atmosphère de manière synchronisée ou proportionnelle. De plus, une baisse en deux étapes de la productivité d’exportation a été observée, avec une récupération prolongée. La productivité d’exportation fait référence à la capacité des océans à transférer le carbone de la surface vers les profondeurs, un processus crucial pour le stockage du carbone.

Les résultats du modèle indiquent que les émissions de gaz à effet de serre provenant des éruptions volcaniques auraient pu suffire à déclencher l’extinction des dinosaures. Les volcans du Deccan, dans l’ouest de l’Inde, ont connu des éruptions continues pendant près d’un million d’années, dont 300 000 ans avant l’impact de l’astéroïde Chicxulub dans la péninsule du Yucatan au Mexique. Ils ont libéré au total plus de 10 000 milliards de tonnes de gaz carbonique. 

Par comparaison, le taux d’émission de gaz carbonique depuis l’an 2000 est 100 fois supérieur. L’homme contemporain fait bien mieux – ou bien pire – que les volcans du Crétacé.

Pour en savoir plus :

• Alexander A. Cox et al., A Bayesian inversion for emissions and export productivity across the end-Cretaceous boundary, Science, 2023
• Wired
• Sci.news
• SciTechDaily