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    Les stalagmites stockent les données paléoclimatiques

    Grotte de Zoolithen à Burggaillenreuth avec flowstones, stalactites, et des stalagmites. Crédit :Jasper Wassenburg, JGU

    L'oscillation nord-atlantique (NAO) est le mode de pression atmosphérique dominant sur l'Atlantique nord qui joue un rôle important dans la détermination du climat hivernal en Europe. Selon l'état actuel de la NAO, L'Europe connaît des hivers doux ou très froids et même de fortes tempêtes. Des géoscientifiques basés à l'Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) en Allemagne reconstituent actuellement les fluctuations de la NAO au cours des 10 dernières, 000 ans dans le but de pouvoir prédire les évolutions futures. Dans ce but, ils utilisent des stalagmites obtenues dans des grottes souterraines comme archives climatiques naturelles et examinent de nouveaux indicateurs de changement climatique pour récupérer des informations climatiques aussi précises que possible. Les premiers résultats indiquent qu'il est probable que la NAO réagira à la fonte de la calotte glaciaire arctique à l'avenir, avec des conséquences sur notre climat, environnement, et la société dans son ensemble.

    Le Dr Jasper Wassenburg travaille avec des stalagmites de grottes du Moyen Atlas, une chaîne de montagnes au nord-ouest du Maroc. Les stalagmites sont des dépôts de carbonate de calcium qui se développent à partir du sol d'une grotte vers le haut en raison de la précipitation des minéraux de carbonate de calcium déposés par l'eau goutte à goutte. La calcite est la forme la plus courante de carbonate de calcium bien que dans certains cas, il puisse aussi s'agir d'aragonite. "Aragonite, si bien conservé, peut être daté avec une précision remarquable. Nous préférons donc les stalagmites d'aragonite aux calcitiques, " a expliqué Wassenburg, qui est membre de l'équipe de recherche dirigée par le professeur Denis Scholz à l'Institut des géosciences de l'Université de Mayence.

    L'incorporation d'éléments chimiques dans les spéléothèmes, qui est le terme que les scientifiques utilisent pour les gisements minéraux secondaires dans les grottes, dépend souvent de l'évolution de l'environnement. Ces éléments sont connus sous le nom de proxies climatiques car ils fournissent des preuves indirectes de l'histoire climatique. L'étude de Wassenburg de sept échantillons de spéléothèmes obtenus du Maroc, Inde, La France, Espagne, et une grotte connue sous le nom de Hüttenbläserschachthöhle dans la région du Sauerland en Allemagne est la première tentative d'identifier en détail les concentrations auxquelles les oligo-éléments ont tendance à être incorporés dans l'aragonite. « Nous avons pu démontrer que la concentration d'uranium dans les stalagmites d'aragonite est un indicateur très précis des régimes pluviométriques préhistoriques, " il a ajouté. Cela signifie que les stalagmites peuvent nous dire qualitativement combien il a plu 200, il y a 000 ans.

    La grotte de Bab Mafraque dans le Moyen Atlas au Maroc avec des pierres de coulée et des stalactites. Crédit :Jasper Wassenburg, JGU

    Reconstitution de l'oscillation nord-atlantique dès le début de la période interglaciaire actuelle

    Les concentrations d'uranium et de strontium et les rapports relatifs des isotopes de l'oxygène ont également été analysés afin d'obtenir des informations sur les précipitations passées pour une étude récente de la variabilité passée de la NAO. L'indice NAO reflète la différence de pression atmosphérique entre la dépression islandaise au nord et l'anticyclone des Açores au sud. Un phénomène d'intérêt particulier est que si le NAO apporte du temps sec en Europe, il pleut au Maroc et vice versa. La météo de la région nord-ouest du Maroc semble réagir particulièrement sensible aux changements de la NAO. Dans ce cas, les échantillons utilisés par le Dr Jasper Wassenburg provenaient d'une assez petite grotte dans laquelle la roche hôte est la dolomie. La Grotte de Piste est située dans les montagnes de l'Atlas à une altitude d'environ 1, 250 mètres d'altitude. Il mesure 70 à 80 mètres d'étendue et 15 à 20 mètres du sol au plafond.

    Les résultats de l'analyse des spéléothèmes du nord-ouest du Maroc ont été comparés à une reconstitution pluviométrique obtenue à partir d'autres dépôts rupestres du Bunkerhöhle ou grotte Bunker dans l'ouest de l'Allemagne. Cela a permis aux climatologues de retracer les fluctuations de la NAO au cours des 11 dernières années. 000 ans à la fin de la dernière période glaciaire. La meilleure reconstruction disponible auparavant ne remontait qu'à 5, 200 ans. "Nous avons été surpris de découvrir que la situation au début de l'Holocène 11, Il y a 000 ans, c'était bien différent de celui d'aujourd'hui. Les régimes météorologiques en Europe et au Maroc semblent s'être comportés de manière similaire, de sorte que le temps humide en Europe signifiait également plus de pluie au Maroc, " a expliqué Wassenburg. Cette corrélation positive a disparu à un moment donné lors de la transition du début de l'Holocène au milieu de l'Holocène.

    Les chercheurs postulent que cela était attribuable à une réduction importante de la contribution de l'eau de fonte de la calotte glaciaire laurentienne qui couvrait encore de vastes régions de l'Amérique du Nord à la fin de la période glaciaire. "Le modèle de l'oscillation nord-atlantique n'est pas aussi stable que nous le pensions, " a déclaré le professeur Dennis Scholz et a ajouté que la NAO sera probablement également influencée par la fonte actuelle de la calotte glaciaire du Groenland, avec des effets potentiels sur l'atmosphère, les océans, et d'autres phénomènes biologiques, y compris l'agriculture et la pêche. L'équipe prévoit de poursuivre les recherches afin de reconstituer les changements de la NAO au cours des 10 dernières, 000 ans.


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