La paleoclimatologia è la scienza che studia il clima passato e le sue variazioni. Tenta di stabilire le condizioni ambientali caratteristici di ogni periodo geoclimatici, in particolare in termini di paleo temperatura dell'atmosfera, oceani e continenti.
Queste ricostruzioni delle variazioni climatiche passate, ed eventualmente delle loro cause, forniscono dati (in parte empirici ) sull'evoluzione del clima attuale e futuro.
Il termine "paleoclima" si riferisce ad un clima antico, contrapposto al clima attuale, senza alcun riferimento ad una scala temporale .
La paleoclimatologia uno degli elementi della paleoecologia , e la climatologia .
Lo studio della flora e della fauna fossili come paleoforme è all'origine della paleoclimatologia e ne rimane la base principale. Anche le analisi geochimiche e isotopiche stanno giocando un ruolo sempre più importante, così come la modellazione al computer .
Diversi parametri, di origine esterna al sistema climatico , sono all'origine delle variazioni climatiche (nozione di forzatura ( forzatura radiativa ) sommando i suoi effetti a quelli di forzatura vulcanica e a quelli aventi per origine l'espansione e l' evoluzione della vita ( produzione di ossigeno, albedo modificato dalla copertura vegetale, ecc.)
Le variazioni di insolazione legate ai parametri dell'orbita terrestre ( teoria astronomica del paleoclima ) sono una delle forzanti che i modelli devono tenere in considerazione (che può essere facilmente collegabile alle osservazioni geologiche ).
Una migliore comprensione dei climi passati e dei loro impatti e feedback con gli ecosistemi e l'evoluzione è uno degli obiettivi della paleoclimatologia. Ciò include una migliore comprensione delle crisi ecologiche e climatiche e dei fenomeni di estinzione delle specie che si sono verificati almeno cinque volte sulla terra.
Ciò è utile o necessario per prevedere e preparare meglio il futuro, compresa la lotta al riscaldamento globale e l' adattamento ai cambiamenti climatici .
Ci sono anche problemi di salute con la comprensione dei legami tra climi ed epidemie, o tra clima e alcune forme di inquinamento ( piogge di mercurio per esempio).
Le variazioni nella isotopica composizione di ossigeno (per esempio in prove di foraminiferi ) costituisce un indicatore climatica ( "proxy"), che indica le variazioni di temperatura degli oceani e la quantità di ghiaccio ( inlandsis ).
Hanno permesso di ricostruire le variazioni globali della temperatura per 550 milioni di anni.
Questi dati sono in accordo con gli episodi glaciali registrati nelle rocce sedimentarie ( tilliti ), così come i dati paleobotanici e la concentrazione di carbonio nell'atmosfera. Oggi, il clima globale è in un periodo interglaciale temperato .
Studi paleontologici hanno dimostrato che per lunghi periodi ( Cretaceo , Paleocene , Eocene , Miocene medio...), il clima globale era più caldo di quello odierno, e mentre i continenti erano posizionati diversamente (cfr. deriva dei continenti ).