En analysant des poussières, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT, États-Unis) ont découvert que le Sahara a tendance à basculer entre étendue de verdure et désert tous les 20.000 ans, en phase avec l’évolution de l’inclinaison de la Terre. © Ferran Feixa, Unsplash

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Le Sahara oscille du désert à l’oasis verdoyante tous les 20.000 ans

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Le Sahara est un désert, tout le monde le sait. Mais il n'en a pas toujours été ainsi. Des chercheurs annoncent même aujourd'hui que le Sahara a tendance à osciller entre un climat sec et un climat humide tous les 20.000 ans.  

Lui et ses 3,6 millions de kilomètres carrés de dunes rocheuses sont balayés par les vents. Le désert du Sahara se pose aujourd'hui comme l'un des endroits les plus inhospitaliers de notre planète. Pourtant, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT, États-Unis) affirment aujourd'hui que le Sahara a tendance à osciller entre désert et oasis verdoyante environ tous les 20.000 ans. Ils s'appuient sur les analyses de couches de poussières sahariennes déposées au large des côtes de l'Afrique de l’Ouest depuis quelque 240.000 ans.

Jusqu'alors, les chercheurs soupçonnaient un cycle de 100.000 ans, calqué sur celui des périodes glaciaires. Mais ceux du MIT ont souhaité préciser ces données. Ils ont mesuré les concentrations d'un isotope rare du thorium afin de déterminer la vitesse à laquelle les poussières s'accumulent sur le fond marin selon les périodes.

Le thorium est produit à un taux constant dans l’océan par de petites quantités d’uranium radioactif dissous dans les eaux. Il se fixe aux sédiments en train de couler. Une mesure de sa concentration dans ces sédiments permet donc d’estimer la rapidité avec laquelle les poussières se déposent. Elle donne une idée de l’état du Sahara au fil des millénaires. © MIT News

La mousson au cœur du phénomène

« Nous avons découvert que certains pics de poussières résultaient effectivement d'une augmentation des dépôts. D'autres, en revanche, se révèlent uniquement imputables à une acidification de l'océan pendant les périodes glaciaires, une acidification corrosive pour le carbonate de calcium, explique David McGee, professeur au MIT. Nous pensions que le cycle des âges glaciaires était la clé, mais ces travaux montrent qu'il faut plutôt se tourner vers la précession des équinoxes. »

En effet, lorsque l'axe de rotation de la Terre change lentement de direction, l'ensoleillement varie. Ainsi, avec une Terre orientée pour recevoir un maximum de soleil en été, en Afrique du Nord, la mousson locale devient plus importante et le Sahara verdit. À l'inverse, lorsque l'orientation de l'axe de rotation de notre planète limite le flux solaire estival local, le climat devient plus sec et le Sahara redevient désertique.

Pour en savoir plus

Depuis quand le Sahara est-il un désert ?

La découverte et l'analyse de formations dunaires fossiles au Tchad par des chercheurs du CNRS (1) conduisent à réviser l'estimation de l'âge du Sahara. Le désert chaud le plus vaste de la planète ne serait pas âgé de 86 000 ans, comme on le croyait, mais d'au moins 7 millions d'années ! Ces travaux représentent le premier jalon de la reconstruction de l'histoire climatique ancienne du Paléo-Sahara, durant une période encore largement méconnue.

Article du CNRS paru le 13/02/2006 

Il y a quelques milliers d'années, à l'emplacement de l'actuel désert du Sahara, régnait un climat humide et se trouvaient de nombreux fleuves et lacs, dont le Lac Méga-Tchad (2). Le Sahara n'est pas pour autant un « jeune » désert : d'autres épisodes désertiques antérieurs ont été enregistrés, le plus vieux remontant à 86 000 ans. D'autres indices, trouvés au sein de carottages réalisés dans l'océan au large du continent africain, suggèrent l'existence en Afrique du Nord d'épisodes arides antérieurs à ce dernier. Mais aucune étude au cœur du Sahara n'avait encore permis de le vérifier.

Le Tchad, et plus particulièrement le désert du Djourab (Bassin du Tchad), est devenu une région clef pour étudier l'origine et l'évolution des hominidés anciens. C'est à cet endroit, depuis 1994, que les chercheurs de la Mission paléoanthropologique franco-tchadienne (MPFT) (3) ont mis successivement au jour « Abel », Australopithecus bahrelghazali, premier australopithèque décrit à l'ouest de la Rift Valley puis « Toumaï », Sahelanthropus tchadensis, le plus ancien hominidé connu à ce jour.

Comprendre les modalités d'émergence des hominidés anciens passe d'abord par la connaissance de leurs paléomilieux de vie. Aux côtés des paléontologues, des sédimentologues cherchent aussi à découvrir les paléoenvironnements successifs (contextes sédimentologiques, fauniques et floristiques) des hominidés anciens dans le Sahara. Leur méthode de travail repose sur le principe de « l'actualisme » : à partir des systèmes sédimentaires actuels, ils établissent des critères de reconnaissance pour chaque environnement (un lac, un fleuve, un désert, etc...), qu'ils appliquent ensuite aux séries anciennes. Chaque environnement possède ainsi sa signature géobiologique propre, ou « faciès sédimentaire », définie en termes de lithologie (études des dépôts sédimentaires), de structures sédimentaires, de géométrie des dépôts et de contenu paléontologique.

Les chercheurs ont ainsi identifié dans la région de Toros Ménalla, au cœur du Djourab, d'importantes formations de dunes fossiles témoignant d'un véritable erg dunaire fossile formé au Miocène supérieur, il y a 7 millions d'années. C'est le plus ancien témoignage direct d'un épisode désertique franc au Sahara. Il a précédé une phase climatique plus sahélienne marquée par la mise en place de paysages verdoyants et de lacs éphémères.

L'identification dans le Djourab d'autres niveaux de dépôts caractéristiques des déserts suggère que le Sahara a connu des conditions arides intermittentes au moins au cours des 10 derniers millions d'années, à l'instar de ce qui a déjà été mis en évidence dans le Quaternaire (de 1,8 millions d'années à nos jours). Cette étude représente le premier jalon de la reconstruction de l'histoire géobioclimatique ancienne du Paléo-Sahara, durant une période encore largement méconnue.

Notes :
(1) Laboratoire géobiologie, biochronologie et paléontologie humaine (CNRS - Université de Poitiers), Laboratoire domaines océaniques (CNRS - Université de Bretagne Occidentale, Plouzané), Centre de géochimie de la surface (CGS, CNRS, Université Strasbourg 1).

(2) Le Lac Méga-Tchad avec plus de 350 000 km2 (soit une superficie équivalente à celle de l'actuelle Mer Caspienne ou de l'Allemagne) est le plus vaste paléolac du Sahara.

(3) La Mission paléoanthropologique franco-tchadienne (MPFT), dirigée par Michel Brunet, Professeur à l'Université de Poitiers, est une collaboration scientifique entre l'Université de Poitiers, le CNRS, l'Université de N'Djaména et le Centre National d'Appui à la Recherche (CNAR) N'Djaména. Elle regroupe une soixantaine de chercheurs de dix nationalités.

Références :
The Age of the Sahara Desert, Mathieu Schuster, Philippe Duringer, Jean-François Ghienne, Patrick Vignaud, Hassan Taisso Mackaye, Andossa Likius, Michel Brunet -Science, 10 février 2006.

Contacts :

Chercheurs
Mathieu Schuster
Laboratoire Domaines océaniques (CNRS - Université de Bretagne Occidentale, Plouzané)
schuster@univ-brest.fr, mathieu.schuster@laposte.net

Patrick Vignaud
Laboratoire Géobiologie, Biochronologie et Paléontologie Humaine (CNRS - Université de Poitiers)
patrick.vignaud@univ-poitiers.fr
Secrétariat : Ghislaine Florent, T 05 49 45 37 53

Philippe Duringer
Centre de géochimie de la surface (CGS,CNRS - Université Strasbourg 1)
duringer@illite.u-strasbg.fr

Michel Brunet
Laboratoire Géobiologie, Biochronologie et Paléontologie Humaine (CNRS - Université de Poitiers)
michel.brunet@univ-poitiers.fr
Secrétariat : Ghislaine Florent, T 05 49 45 37 53

Presse
Muriel Ilous
T 01 44 96 43 09
muriel.ilous@cnrs-dir.fr

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