Une meilleure compréhension des fluctuations climatiques naturelles (c’est-à-dire ne découlant pas des activités humaines) est requise pour mettre en perspective les changements climatiques anthropiques. En effet, la contribution relative de la réponse aux forçages anthropiques et celle de la variabilité naturelle dans les changements observés, par exemple aux hautes latitudes (cf. axe 3), reste très incertaine. Il est donc important d’établir l’état de base du climat avant l’Anthropocène et évaluer les points de bascule éventuels reliés aux réchauffements dépassant certains seuils, ainsi que leurs effets sur les écosystèmes boréaux et les populations vivant dans les régions nordiques. L’étude de la variabilité naturelle nécessite de longues séries temporelles, que seules les données paléoclimatiques peuvent fournir. L’étude de la dynamique des climats passés, combinant des données proxy et des simulations de modèles climatiques (globaux et régionaux) permet, par exemple, d’évaluer le rôle des changements dans la charge en aérosols (en particulier les sulfates provenant des éruptions volcaniques ou des poussières en suspension dans l’air), de la végétation ou des transferts d’eau douce vers le milieu marin dans la modification du climat régional et global, que ce soit dans un contexte passé ou futur (Pausata, de Vernal, Gachon, Laprise).
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