Le plateau tibétain en Chine connaît le système de mousson le plus puissant sur Terre, avec des vents puissants et des pluies intenses qui accompagnent les mois d'été, causés par un système complexe de modèles de circulation de l'air à l'échelle mondiale et des différences de températures de surface entre la terre et les océans.

Ces conditions météorologiques extrêmes font de cette région un endroit idéal pour que les climatologues étudient le délicat réseau interconnecté du système climatique mondial.

Carmala Garzione, professeur de sciences de la terre et de l'environnement à l'Université de Rochester, et Junsheng Nie, un associé de recherche invité à l'Université, ont étudié des échantillons de sédiments du bassin Qaidam du plateau nord du Tibet et ont pu construire des enregistrements du cycle paléoclimatique de la fin du Miocène de l'histoire de la Terre, qui a duré d'environ 11 à 5,3 millions d'années. Ils ont récemment publié leurs conclusions dans Avancées scientifiques .

La reconstruction des archives climatiques passées peut aider les scientifiques à déterminer à la fois les modèles naturels et les manières dont les futurs événements glaciaires et les émissions de gaz à effet de serre peuvent affecter les systèmes mondiaux.

Sur la base de recherches antérieures sur les carottes de glace, Marin, et les enregistrements de sédiments, les chercheurs ont déterminé que pour les 800 derniers, 000 ans, Périodes glaciaires de l'hémisphère nord—au cours desquelles de vastes régions d'Amérique du Nord, L'Europe , et l'Asie sont couvertes d'épaisses plaques de glace — qui se produisent environ tous les 100, 000 ans. Avant cette période, les périodes glaciaires sont plus fréquentes, sur des cycles de 41, 000 ans, et les scientifiques croyaient que c'était la norme.

En utilisant les échantillons de sédiments du bassin de Qaidam, Nie et Garzione montrent que les modèles de mousson d'Asie de l'Est à la fin du Miocène suivent également les mêmes 100, cycles de 000 ans, avec des moussons plus fortes culminant à 100, 000 ans et diminuant dans les périodes intermédiaires. Cela révèle une apparition plus précoce de plus de 6 millions de ces 100, cycles de 000 ans que ce qui était documenté auparavant.

"Les gens pensaient que les 100, Le cycle de 000 ans était une anomalie climatique du Quaternaire [aujourd'hui] plus tardive, " Nie dit. " Mais d'après nos résultats, on voit que ce n'est pas une anomalie, il était présent de nombreuses années auparavant."

Plusieurs facteurs affectent ces cycles, mais ils sont finalement déterminés par le forçage orbital - le rayonnement du Soleil reçu par la Terre en raison des variations de l'orbite de la Terre dans le système solaire. Il existe trois types de variations qui se produisent simultanément, connu sous le nom de Cycles de Milankovitch :

1. Excentricité :façon dont la Terre tourne autour du Soleil ; la forme de l'orbite de la Terre passe progressivement d'une forme plus ovale à plus ronde sur une période de 100 % 000 ans.
2. Inclinaison axiale :La Terre s'incline vers le Soleil à un angle qui passe d'une inclinaison d'environ 22 degrés à une inclinaison de 24,5 degrés sur une période de 41, 000 ans.
3. Précession de l'équinoxe :la Terre vacille lentement en tournant, un peu comme un haut de jouet, pendant ce temps-là, l'axe de rotation de la Terre, la ligne allant du pôle nord au pôle sud, tourne. L'interaction de ces deux processus se traduit par un mouvement cyclique des équinoxes sur une période d'environ 23, 000 ans.

"Chacun de ces facteurs influence le rayonnement solaire entrant et la façon dont la terre absorbe la chaleur, " dit Garzione.

Des mystères demeurent car l'excentricité est le cycle le plus faible, il ne devrait donc logiquement pas être le cycle dominant des événements climatiques. Ce n'est pas seulement la lumière du soleil qui joue un rôle dans ces cycles, mais l'influence des glaciers et du dioxyde de carbone atmosphérique.

Depuis un million d'années, la croissance et la décroissance des calottes glaciaires de l'hémisphère nord, principalement celles du Canada, ont contrôlé les cycles climatiques, en affectant les courants océaniques, températures, et les modèles de vent. La glace de l'hémisphère sud en Antarctique est restée relativement fixe, sans aucune fonte glaciaire majeure pour catalyser les avancées et les reculs.

A la fin du Miocène, c'était le contraire, avec de la glace en Antarctique dans l'hémisphère sud qui croît et décroît. Nie et Garzione suggèrent que la calotte glaciaire antarctique fluctuante à la fin du Miocène, à une époque où il y avait peu de glace dans l'hémisphère nord, exerçait le contrôle dominant sur le 100, Cycles de 000 ans observés dans l'enregistrement du bassin de Qaidam.

"Si un hémisphère voit des avancées et des reculs majeurs dans les calottes glaciaires, c'est alors que nous entrons dans ce modèle de 100, Cycles de 000 ans dominants, " dit Garzione. " La question est, allons-nous pousser le dioxyde de carbone suffisamment haut à l'avenir pour que l'hémisphère nord reste libre de glace et que les avancées et les retraits recommencent avec les calottes glaciaires de l'hémisphère sud. »

Si c'est le cas, les calottes glaciaires de l'hémisphère sud pourraient à nouveau exercer une influence dominante sur les cycles climatiques.