4.200 ans d'évolution du Sahara dévoilés grâce à un lac

Comprendre l'histoire climatique du Sahara, qui représente le plus grand désert chaud du monde, est capital pour mieux appréhender les processus qui régissent la dynamique du système climatique. Cependant, cet objectif scientifique se heurte à un problème majeur qui est la pauvreté des archives climatiques dans cette région du globe. Dans ce domaine, notre connaissance du Sahara durant la période HolocèneHolocène, débutée il y a 11.700 ans, est actuellement très incomplète, les marqueurs de l'évolution climatique du passé étant très rares dans la zone continentale intérieure.

C'est tout particulièrement le cas pour les derniers 3.000 ans. Cette lacune de données vient principalement de l'aridification de la partie nord de l'Afrique qui a débuté dès le milieu de l'Holocène et a engendré un assèchement total des lacs de la région. Or, les environnements lacustres, par les processus sédimentaires qui y règnent, représentent des zones d'archives climatiques majeures.

Les lacs, archives climatiques

Les conditions environnementales influencent en effet la nature des dépôts sédimentaires qui vont s'accumuler au fil du temps au fond des lacs. L'évolution du climat, et en particulier de la température et de la pluviométrie, peut ainsi être lue dans les stratesstrates sédimentaires des anciens lacs. Mais un lac asséché n'est plus en mesure de remplir ce rôle d'archivagearchivage. L'érosion, qui prévaut alors, peut de plus entrainer une perte de l'information précédemment archivée.

En conséquence, il n'existe actuellement que très peu de données sédimentaires permettant de reconstruire le paléoclimat de la région saharienne sur les derniers milliers d'années. Les seuls lacs connus actuellement pour avoir accumulé un enregistrement sédimentaire de bonne qualité sont les lacs d'Ounianga dans le nord-est du Tchad.

Les lacs d'Ounianga vus depuis l'ISS. © Nasa, Wikimedia Commons, domaine public

Miraculeusement échappés de l’assèchement depuis plus de 4.000 ans

Cette région contient en effet deux oasis (Ounianga Kebir et Onianga Serir) qui sont aujourd'hui des sites classés par l'Unesco du fait de la présence, unique dans cette région du Globe soumis à un climat hyper-aride, de 18 habitats aquatiques permanents. Une situation exceptionnelle puisque, aujourd'hui, les pluies y sont extrêmement rares : de l'ordre de 10 millimètres de pluie annuellement entre 1970 et 2000. Ces maigres précipitationsprécipitations représentent la limite d'influence du régime climatique estival qui domine la région du Sahel, quelque 300 kilomètres au sud.

Cet apport d'eau est cependant largement insuffisant pour compenser l'évaporation des lacs d'Ounianga. Leur assèchement n'est évité que grâce à la décharge continue d'un aquifèreaquifère fossile, qui a été rechargé pour la dernière fois au début de l'Holocène, il y a environ 10.000 ans, alors que la région connaissait des conditions climatiques très humides. À cette époque, le Sahara était alors une vaste savane, jalonnée de nombreux lacs, avec un important réseau de rivières. Les lacs d'Ounianga sont donc les vestiges de cette période humide africaine désormais révolue.

Le lac Teli dans l'oasis d'Ounianga Serir est l'un des lacs classés à l'Unesco. Il résiste à l'assèchement depuis plusieurs milliers d'années. © Jacques Taberlet, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0

Sécheresse extrême dans le Sahara il y a 4.200 ans

Une équipe de scientifiques s'est intéressée aux dépôts sédimentaires présents au fond du lac Teli, le plus grand lac permanent de l'oasis Ounianga Serir. Grâce à l'analyse des dépôts et à la datation au ¹⁴C des sédiments de ce lac, les scientifiques ont réussi à reconstruire l'évolution paléohydrologique du bassin. Les résultats, publiés dans Science Advances, montrent qu'il y a 4.200 ans, le Sahara a connu un épisode d’hyper-aridité similaire, voire plus extrême, que l'actuel. L'enregistrement sédimentaire continu atteste que le lac étudié n'a cependant pas connu d'assèchement durant les derniers milliers d'années grâce à l'apport en eau souterraine de l'aquifère fossile, même si les scientifiques notent des variations du niveau du lac en lien avec les variations temporelles des pluies et de l'évaporation de surface.

Des conditions peu arides entre 1.250 et 1.400

Sur le dernier millénaire, période sur laquelle il n'existait quasiment aucune donnée jusqu'à présent, les chercheurs montrent qu'entre 950 et 1250, le Sahara et le Sahel n'étaient, étonnamment, pas particulièrement secs. Une importante période de sécheressesécheresse aurait cependant prévalu avant, entre 550 et 750. On retrouve les conditions les moins arides entre 1250 et 1400, période qui correspond au début du petit âge glaciaire (PAG) en Europe et au développement de fortes moussonsmoussons tropicales. De même, au sommet de cette période de refroidissement globale du climat, entre 1450 et 1800, le Sahara ne présentait pas des conditions excessivement arides.

Cette étude permet de mieux comprendre la dynamique climatique de la région et notamment l'influence à grande échelle des moussons tropicales de l'Afrique de l'ouest, mais également la modulationmodulation à plus court terme par la circulation dans l'océan Atlantique.