Des chercheurs de l'Université du Minnesota ont découvert que des inondations majeures et de grandes quantités de précipitations se produisent sur des cycles de 500 ans dans le centre de la Chine. Ces résultats éclairent la prévision des futures inondations et améliorent la compréhension du changement climatique au fil du temps et du mécanisme potentiel des fortes précipitations dans les régions de mousson.

La recherche est publiée dans le publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis ( PNAS ), une revue scientifique de premier plan.

"Pour prédire l'impact du changement climatique sur l'avenir, il est important de savoir ce qui s'est passé dans le passé, " a déclaré Joshua Feinberg, professeur agrégé de sciences de la Terre à l'Université du Minnesota et directeur associé de l'Institute for Rock Magnetism, qui a supervisé la recherche.

« Alors que la variabilité et l'intensité des tempêtes augmentent dans le monde, nous devons réévaluer quelle pourrait être la fréquence de ces tempêtes majeures, " Feinberg a déclaré. "Nous n'avions pas le potentiel de développer ce genre de records de précipitations pour la plupart du monde, jusqu'à maintenant. Ces spéléothèmes fournissent plus de 8, 000 ans de données qui nous ont conduit à identifier avec une grande confiance la présence d'un cycle de 500 ans, " il ajouta

La recherche a utilisé des stalagmites collectées dans la grotte de Heshang, dans le centre de la Chine, dans le bassin versant du fleuve Yangtze. Les chercheurs ont mesuré les propriétés magnétiques des stalagmites en couches, ou des gisements minéraux colonnaires formés dans des grottes par la croissance de minéraux carbonatés provenant des eaux souterraines qui s'égouttent. Comme ils se forment avec le temps, les stalagmites développent des couches annuelles de calcite minérale, qui sont largement similaires aux anneaux d'un arbre. Ils collectent également des matériaux magnétiques riches en fer au sein de ces couches, qui proviennent du sol sus-jacent et sont transportés dans la grotte pendant les précipitations et les inondations. Ces minéraux riches en fer sont bien inférieurs à la largeur des cheveux humains, mais produisent un signal magnétique puissant qui peut être facilement mesuré par les magnétomètres modernes.

Feinberg et son équipe ont analysé les propriétés magnétiques des stalagmites en couches et en ont découvert plus de 8, 000 ans de données dans les matériaux. Les données magnétiques variaient de manière à tracer un cycle de 500 ans de variation des tempêtes, où des intervalles plus humides ont montré une concentration accrue de minéraux magnétiques. Cela est bien corrélé avec les cycles du modèle d'oscillation australe El Niño et les changements mesurés dans la quantité d'énergie du soleil. Le cycle peut être utilisé pour anticiper les grands régimes de précipitations à l'avenir, et donner un aperçu du changement climatique dans la région au fil du temps. Feinberg et son équipe espèrent étendre ce travail dans la mesure du possible dans le monde entier.

Avec l'aide de l'Institute for Rock Magnétisme (IRM), basé à l'Université du Minnesota, le groupe a pu mesurer les matériaux magnétiques dans les spéléothèmes à une résolution et une sensibilité plus élevées qu'auparavant. De nombreuses roches enregistrent la direction et la force du champ magnétique terrestre au moment de leur formation. En mesurant ces aimantations, les chercheurs sont en mesure de montrer comment les plaques tectoniques se sont déplacées autour du globe à travers le temps, ainsi que la façon dont le champ magnétique terrestre a varié sur des échelles de temps allant de millions d'années à des décennies. Le comportement à court terme du champ magnétique terrestre a des ramifications importantes pour les satellites et les communications par satellite.