En dehors de la vapeur d'eau, ce sont les deux principaux gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique.
Les carottages, réalisés dans le cadre du projet EPICA, ont été réalisés jusqu'à une profondeur de 3.270 mètres dans la calotte de glace qui recouvre le continent antarctique, à proximité de la base franco-italienne Concordia (Dôme C).
L'analyse de bulles de gaz piégées dans la glace a permis d'établir la teneur de l'atmosphère en dioxyde de carbone et en méthane sur une durée de 800.000 ans, contre 650.000 ans pour un précédent forage.
Ce travail "confirme, tout en l'étendant, l'étroite corrélation observée entre les températures enregistrées en Antarctique dans le passé et les teneurs atmosphériques en CO2 et CH4", selon un communiqué du Centre national de la recherche scientifique (CNRS).
"Jamais, sur les derniers 800.000 ans, n'ont été relevées des teneurs en gaz à effet de serre aussi élevées qu'aujourd'hui", soulignent les chercheurs français ayant participé à ces travaux, dont le climatologue Jean Jouzel et le glaciologue Jérôme Chappellaz.
Sur un million de molécules dans l'air, 380 sont actuellement du dioxyde de carbone, contre seulement 172 il y a 667.000 ans, ce qui correspond à la concentration la plus basse jamais enregistrée, selon les relevés des chercheurs.
Le méthane, dont l'effet de serre est supérieur à celui du CO2 mais la concentration moins élevée et la durée de vie dans l'atmosphère moins longue, présente pour sa part "des fluctuations rapides à l'échelle millénaire, récurrentes au cours de chaque glaciation". Cette variation climatique serait liée aux fluctuations de grande ampleur des masses d'eau qui participent à la redistribution de la chaleur sur terre (courant thermohalin).
Une vaste étude multi-disciplinaire, également publiée cette semaine dans la revue scientifique Nature, confirme par ailleurs les conclusions du Groupe intergouvernemental sur le climat (GIEC), mandaté par l'ONU, sur l'origine et l'impact du réchauffement climatique.
Elle souligne que "des changements significatifs" sont en cours sur tous les continents et la plupart des océans. "Ces changements dans les systèmes naturels depuis au moins les années 70 ont lieu dans des régions où l'on a observé des augmentations de température" qui "ne peuvent être expliquées par les seules variations climatiques naturelles", poursuit l'étude.
"Les êtres humains ont une influence sur le climat à travers l'augmentation des émissions de gaz à effets de serre et le réchauffement de la planète a un impact sur les systèmes physiques et biologiques," écrit Cynthia Rosenzweig, de l'Institut Goddard pour les études spatiales de la NASA et du Centre de de recherche sur les systèmes climatiques de Columbia.
Rosenzweig et des chercheurs de dix autres institutions à travers le monde ont analysé des centaines de publications et des données collectées depuis les années 70.
Selon le Giec, l'essentiel de l'accroissement constaté de la température moyenne de la planète depuis le milieu du 20e siècle est "très vraisemblablement" dû à l'augmentation observée des gaz à effet de serre émis par l'homme (+de 90% de certitude). A la fin du siècle, les températures devraient augmenter de +1,8 à 4° par rapport à 1980-1999.