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Près de deux mille ans d'archives climatiques dans une stalagmite

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Au fond de la grotte Wanxiang, en Chine, gisait un trésor pour climatologues : une stalagmite qui a, durant 1.810 ans, enregistré les variations de son environnement. Les scientifiques y ont découvert un lien étroit entre l'intensité des moussons asiatiques, la température de l'hémisphère nord et les fluctuations des glaciers, et ont pu y lire les périodes de faste et de déclin des dynasties chinoises durant deux millénaires.

Entrée de la grotte de Wanxiang. Crédit AAAS

En transportant vapeur d'eau et humidité vers les zones les plus peuplées de la planète suite aux interactions entre l'océan et l'atmosphère, les moussons ont directement influé sur l'histoire des civilisations, parfois à des milliers de kilomètres de distance. Cependant, il n'est pas toujours aisé, ni même possible, d'établir un lien direct entre les fluctuations de l'intensité des moussons et l'activité solaire, le climat dans les régions éloignées, les effets anthropogéniques ou les modifications culturelles, principalement en raison des incertitudes dans la datation des évènements.

Dans une remarquable étude, en cours de publication dans les AAAS (American Association for the Advancement of Science), Pingzhong Zhang et ses collègues de l'université de Lanzhou à Lanzhou (Chine) y sont pourtant parvenus, en analysant... une seule stalagmite, découverte dans la grotte Wanxiang (dans la province du Gansu).

Au sein de la stalagmite, le taux de croissance élevé induit une surface accrue de sa coupe, donc un examen plus aisé des strates qui la composent. les chercheurs y décèlent des concentrations élevées en uranium alternant avec des traces plus faibles de thorium qui permettent de retracer avec une grande précision le taux des différents isotopes d'oxygène à travers les âges.

Coupe de la stalagmite de Wanxiang. Crédit AAAS

L'examen des strates montre une série de fluctuations séculaires et multiséculaires étonnamment similaires à celles enregistrées dans l'ensemble de l'hémisphère nord, comprenant la période chaude actuelle (Current Warm Period, CWP), le petit âge glaciaire (Little Ice Age, LIA), la période chaude médiévale (Medieval Warm Period, MWP) et la période froide antique (Dark Age Cold Period, DACP).

Histoire et moussons

Entre 190 et 530 de notre ère, correspondant à la fin de la dynastie Han et à la majeure partie de l'ère de la Désunion, l'intensité de la mousson était modérément intense mais soumise à d'importantes fluctuations. Puis de 530 à 850 (fin de l'ère de la Désunion, la dynastie Sui et la majeure partie de la Dynastie Tang), les moussons déclinent pour atteindre un minimum en 860. Elles resteront encore peu abondantes de 910 à 930, puis leur intensité s'accroîtra durant six décennies, atteignant un maximum en 980, conservant des valeurs élevées jusqu'en 1020. Cette période correspond aux six premières décennies de la dynastie chinoise nommée Northern Song Dynasty (960 - 1127), période particulièrement faste.

Bien que s'affaiblissant progressivement, les moussons resteront relativement intenses jusqu'à connaître une forte baisse entre 1340 et 1360, jusqu'à retrouver un niveau normal puis une forte intensité entre 1850 et 1880.

Graphe mettant en relation les fluctuations de l'intensité de la mousson (en vert) et les périodes chinoises concernées (zones jaunes). Crédit AAAS

La période sèche du IXe siècle a été évoquée comme responsable du déclin de la dynastie Tang ainsi que de celui du peuple Maya en Amérique du Sud. La chronologie à partir du IXe siècle conforte cette idée en la prolongeant jusqu'au deuxième millénaire, notamment par la superposition de périodes sèches avec le déclin de grandes dynasties chinoises. La période de moussons abondantes de six décennies à partir de 930, avec un maximum en 980, correspond à un accroissement spectaculaire de la culture du riz, une explosion démographique de la population et marque aussi le début d'une période de stabilité politique. En outre, le déclin et la fin des dynasties Yuan et Ming surviennent en période de moussons d'été particulièrement faibles.

Sans toutefois négliger l'effet d'autres facteurs sur ces chapitres de l'histoire culturelle et économique, les chercheurs suggèrent que le climat a joué un rôle clé dans leur évolution. Ils remarquent toutefois que la corrélation entre l'intensité des moussons et la température s'est subitement interrompue autour des années 1960, suggérant que les gaz à effet de serre et les aérosols pourraient désormais exercer une influence plus importante que la mousson sur le climat.

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