Nouvelle recherche, Publié dans Rapports scientifiques , a décrit une nouvelle méthodologie pour estimer la teneur en eau atmosphérique ancienne basée sur des cires de feuilles de plantes fossiles.

Alors que la surface de la Terre et l'atmosphère se réchauffent, la quantité d'humidité - vapeur d'eau - dans l'atmosphère augmentera. Il est important de comprendre l'ampleur de cette augmentation pour prédire les climats futurs, car la vapeur d'eau est un important gaz à effet de serre. La teneur en humidité de l'atmosphère influence également les modèles et l'intensité des précipitations.

La relation entre la température et la teneur en humidité peut être explorée par l'étude d'intervalles dans l'histoire de la Terre lorsque les climats étaient significativement plus chauds que ceux observés dans les temps modernes, ce qui nécessite une méthode pour estimer la teneur en humidité atmosphérique ancienne.

Docteur Yvette Eley, de l'Université de Birmingham, expliqué, « Si nous voulons comprendre comment la Terre fonctionnerait avec un climat sensiblement plus chaud qu'aujourd'hui, nous devons étudier des intervalles de millions d'années dans le passé - rendu difficile parce que ces climats chauds sont beaucoup plus anciens que nos plus anciens enregistrements climatiques provenant des carottes de glace de l'Antarctique (moins d'un million d'années)."

Essayer de comprendre les propriétés climatiques liées à l'atmosphère - comme les précipitations et la teneur en humidité atmosphérique - dans des temps aussi anciens est très difficile. Méthodes existantes, en utilisant les concrétions de carbonate de calcium qui se forment dans les sols, ou la chimie des dents fossilisées de mammifères, sont tous deux entravés par leur relative rareté dans les sédiments anciens.

Le Dr Eley a ajouté, "Notre nouvelle approche pour quantifier la teneur en humidité atmosphérique ancienne repose sur les propriétés fondamentales des feuilles des plantes, et comment ils modifient leurs revêtements cireux protecteurs en réponse au stress hydrique. Ces cires de feuilles sont dures et résistantes, et sont régulièrement trouvés comme ce que nous appelons des composés biomarqueurs dans l'ancienne rivière, des sédiments lacustres et même marins."

Une méthode d'estimation de la teneur en eau ancienne basée sur ces composés de cire végétale surmonte les limites des autres méthodes, car les cires végétales se trouvent couramment dans les sols et les sédiments remontant à des dizaines voire des centaines de millions d'années et dans de nombreux environnements.

La validité de ce nouvel outil a été prouvée dans des études de sols modernes aux États-Unis et en Amérique centrale, menée par l'équipe de recherche du professeur agrégé Michael Hren au Center for Integrative Geosciences de l'Université du Connecticut. Ces études ont montré une relation claire entre la chimie de ces composés cireux et la quantité d'humidité dans l'atmosphère.

"Ce que nous voyons, c'est que la répartition des composés organiques conservés dans les sols semble être fortement liée à la différence entre la quantité d'eau contenue dans une masse d'air, et combien la masse d'air peut contenir, ou ce qu'on appelle le déficit de pression de vapeur, " dit le Dr Hren.

Eley et Hren ont ensuite appliqué leur nouvelle approximation pour reconstituer la teneur en humidité atmosphérique dans le centre de l'Espagne au cours d'un intervalle il y a 15 à 17 millions d'années.

Bien que constamment beaucoup plus chaud que les conditions préindustrielles, cet intervalle marque l'une des étapes de refroidissement qui ont conduit au développement du monde moderne. Les nouvelles données confirment les attentes des modèles climatiques, que le refroidissement atmosphérique est couplé à moins d'humidité atmosphérique. Les changements reconstitués de l'humidité atmosphérique correspondent également aux résultats d'autres indicateurs indépendants utilisés pour étudier les changements de température et de précipitations dans la région.

Le Dr Eley a dit, "Cela nous donne l'assurance que notre proxy fonctionne, et nous avons toutes les raisons de croire qu'il le fera pour une future exploration dans un passé encore plus profond. Nous espérons que les résultats de cette exploration fourniront des données directes pour tester notre compréhension de la relation entre le réchauffement climatique, teneur en humidité atmosphérique et systèmes de précipitations.