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    Utiliser les enregistrements des cernes des arbres pour décoder l'histoire du climat de la Terre

    Ed Cook et le Lamont-Doherty Earth Observatory Tree Ring Laboratory, qu'il a co-fondé en 1975. Crédit :Rebecca Fowler

    Ed Cook est l'un des directeurs fondateurs du Lamont-Doherty Earth Observatory Tree-Ring Laboratory. Au cours de ses 43 années à Lamont, Cook a utilisé les cernes des arbres pour décoder les modèles climatiques passés et faire progresser la compréhension de la sécheresse - des recherches qui l'ont emmené presque partout sur la planète, il y a des arbres, des États-Unis et du Canada à une grande partie de l'Asie du Sud-Est, Australie, et la Nouvelle-Zélande.

    Une partie des travaux de Cook est consacrée à l'élaboration d'« atlas de sécheresse » ou extensifs, des enregistrements séculaires de périodes humides et sèches pour une région donnée, dérivé des données contenues dans les cernes des arbres. Lui et ses collègues ont publié le premier d'entre eux, les Atlas de la sécheresse en Amérique du Nord , en 2004, suivi de la Atlas de la sécheresse de la mousson en Asie , publié en 2010, et le Atlas de la sécheresse de l'ancien monde et Atlas de la sécheresse de l'Australie orientale et de la Nouvelle-Zélande , tous deux publiés en 2015.

    Cook a reçu un financement du Center for Climate and Life pour développer un Atlas de la sécheresse de l'hémisphère nord beaucoup plus complet, ce qui ajoutera à ce que nous savons sur les causes de la sécheresse, comment cela a eu un impact sur les gens et l'environnement dans le passé, et quels pourraient être ses impacts à l'avenir.

    Q. Sur quoi portent vos recherches ?

    R. En 1975, Gordon Jacoby et moi avons créé le laboratoire des cernes des arbres à Lamont avec une subvention de la National Science Foundation pour effectuer des travaux utilisant les cernes des arbres pour étudier le climat et le changement climatique dans le passé. Et c'est depuis lors l'objectif principal de ce laboratoire. Nous travaillons pour mieux comprendre comment le climat change maintenant, et comment cela se compare à la façon dont le climat a varié et changé dans le passé.

    Les arbres avec lesquels nous travaillons ont souvent plusieurs centaines voire quelques milliers d'années. Ils nous donnent donc une très bonne fenêtre sur le passé pour comparer comment le climat change aujourd'hui par rapport au passé, et certains résultats et percées importants ont eu lieu ici dans ce laboratoire.

    Mon objectif de recherche particulier a été de développer une meilleure compréhension de la variabilité hydroclimatique, ou la sécheresse, comment c'est varié dans le passé, et ce que les cernes des arbres peuvent nous dire sur le passé. Dans le but de faire ce travail, J'ai développé une série d'atlas de sécheresse. Par exemple, l'Atlas nord-américain de la sécheresse couvre l'ensemble du continent nord-américain, de l'Alaska à l'Amérique centrale. Je l'ai utilisé pour identifier les périodes de mégasécheresse passée dans cette région, qui se produisait plus fréquemment à l'époque médiévale, ou il y a environ mille ans.

    Pour des raisons que nous ne comprenons toujours pas entièrement, ces mégasécheresses sont principalement caractérisées par une durée beaucoup plus longue que ce que nous avons vu à aucun moment dans l'histoire enregistrée. Par exemple, il y a eu des sécheresses en Californie qui ont duré plus de 100 ans. Il n'y a plus rien eu de tel depuis.

    Nous essayons de comprendre comment et pourquoi ces mégasécheresses se sont produites parce que si le système climatique a la capacité naturelle de passer en mode mégasécheresse, nous devons craindre que nous puissions entrer dans un mode similaire aujourd'hui. Nous subissons maintenant les effets du réchauffement de l'effet de serre, et cela favorisera probablement des conditions plus chaudes et plus sèches dans de nombreuses régions des États-Unis, particulièrement à l'ouest. Et si les mégasécheresses qui se sont produites dans le passé sans être forcées par le réchauffement à effet de serre devaient se produire aujourd'hui, on peut imaginer que la situation – et l'impact – pourrait être bien pire.

    Q. Comment votre travail améliore-t-il la compréhension des défis posés par le changement climatique ?

    R. Les cernes des arbres ne peuvent pas nous informer directement sur l'avenir. Ils nous parlent juste d'aujourd'hui et du passé. Mais ce qu'ils peuvent faire, c'est nous aider à mieux comprendre les processus physiques qui ont conduit à des périodes inhabituelles d'humidité et de sécheresse dans le passé, qui à l'époque préindustrielle, eu de grands impacts sur les gens partout dans le monde.

    Lors d'un travail de terrain au Népal dans les années 1990, Cook et ses collègues ont trouvé 1, Pruches de 200 ans. Pour accéder à ce site, Cuisinier (à gauche), Paul Krusic (à droite), et Brendan Buckley ont marché pendant 13 jours, arbres évidés pendant cinq jours, puis j'ai fait une randonnée. Crédit :Brendan Buckley

    L'idée derrière ce projet Climate and Life est d'utiliser ces longues reconstructions de cernes d'arbres pour apprendre comment et pourquoi des variations de sécheresse se sont produites dans le passé, puis d'utiliser ces informations pour peut-être améliorer les modèles climatiques et tester leurs prédictions de changements futurs. L'une des grandes choses qui sortira de ce travail est l'amélioration de notre compréhension des processus de variabilité hydroclimatique qui pourraient être identifiés grâce à l'évaluation de ces atlas de sécheresse dans un cadre de modélisation climatique.

    Ainsi, les arbres pourraient nous aider à anticiper les changements futurs dans le sens où le passé peut être utilisé pour nous aider à améliorer les modèles pour faire des projections futures des changements. Et donc nous pourrions être en mesure de planifier à l'avance, comme c'était, dans le sens d'une stratégie d'adaptation.

    Q. Pouvez-vous expliquer certaines des applications attendues de ce travail ?

    A. Les applications de ce travail sont potentiellement en train de changer la donne pour notre compréhension des causes de la variabilité hydroclimatique. La poursuite du développement et de l'amélioration des réseaux de cernes des arbres est une partie très importante du développement de cet Atlas de la sécheresse de l'hémisphère nord. Par exemple, J'ai collaboré avec deux scientifiques russes sur les cernes des arbres pour obtenir de nouvelles données pour la Russie, et j'espère que d'ici la fin de 2018, nous aurons un Atlas de la sécheresse russe prêt à être publié.

    Ces atlas des sécheresses seront mis gratuitement à la disposition des modélisateurs climatiques pour modéliser et attribuer les causes de la variabilité climatique. Mais les atlas de sécheresse ne sont pas seulement utiles aux modélisateurs. Les scientifiques de diverses disciplines de recherche les utilisent pour améliorer la compréhension des phénomènes climatiques, déterminer les modèles de variabilité climatique dans le temps, et améliorer les prévisions des futurs scénarios climatiques.

    Les atlas sur la sécheresse fournissent également des informations essentielles aux gouvernements pour la prise de décision et la politique, ainsi qu'aux personnes travaillant dans la finance, industrie, et les organisations non gouvernementales sur les questions liées à l'eau, l'environnement, et durabilité.

    Les historiens trouvent également que les atlas de sécheresse sont extrêmement utiles. Grâce à des recherches à Lamont, nous avons appris qu'il existe une bonne association entre l'ascension et la chute de certaines civilisations et de certains peuples et les variations d'humidité et de sécheresse. Les historiens utilisent donc dans une large mesure les atlas de sécheresse que j'ai déjà produits pour essayer de mieux comprendre l'impact du climat sur les peuples du passé.

    Q. Lorsqu'il s'agit de trouver des solutions climatiques, qu'est-ce qui te donne de l'espoir ?

    R. Une chose qui me rend quelque peu optimiste quant à l'adaptation ou l'ajustement au changement climatique futur est le développement massif des sources d'énergie renouvelables. Aux Etats-Unis., même avec le manque d'accent mis sur cela maintenant, c'est pratiquement irréversible :la quantité d'énergie solaire et éolienne produite monte en flèche et cela ne changera pas à l'avenir.

    Donc, du point de vue de la réduction de notre dépendance aux combustibles fossiles, nous allons dans la bonne direction en ce qui concerne l'énergie. Et ça me donne un peu d'espoir que la hausse des gaz à effet de serre se stabilise, et peut-être un peu plus tôt que certaines projections ne l'indiquent.

    Q. Quel est votre livre préféré sur le changement climatique ?

    A. Je n'ai pas de favori particulier, mais je recommanderais les volumes d'Hubert Lamb intitulés Climat :Présent, Passé et futur . Lamb a été l'un des tout premiers climatologues historiques dans les années 1960, et il a vraiment insisté sur l'importance de comprendre le climat passé pour essayer de comprendre comment il a affecté les humains dans les temps anciens.

    Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de Earth Institute, Université de Columbia http://blogs.ei.columbia.edu.




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