Alors que les scientifiques observent la force de la nature à l'aide d'un suiveur météo par satellite, ils ne voient que les événements de la journée. Pour observer l'influence atmosphérique à long terme, Les géologues de l'Université de Cincinnati vont plus loin dans la recherche en suivant et en mesurant la distribution du soufre dans les plantes de l'île caribéenne de Trinidad.

Une nouvelle étude de l'Université de Cincinnati suggère que la proximité côtière, la pluie et la direction des vents dominants peuvent tous influencer la répartition du soufre marin sur terre. Alors que la science sait depuis des décennies que le soufre est une méthode utile pour suivre l'alimentation et la mobilité, Des chercheurs de l'UC affirment que les effets combinés du vent et des précipitations, comme la pluie et les embruns océaniques, n'ont pas été complètement étudiés auparavant.

leurs résultats, s'alignant également étroitement sur les modèles signalés pour les sols et les précipitations dans les îles de la Méditerranée et du Pacifique, démontrer que les plantes en milieu côtier utilisent du soufre d'origine marine.

"Ce qui rend notre étude unique, c'est que nous avons pu montrer assez clairement comment la distribution spatiale des isotopes du soufre dans la végétation est liée non seulement à la proximité côtière, mais aussi le vent et la pluie, " dit Brooke Crowley, Professeur agrégé de géologie et d'anthropologie à l'UC. « Et nous avons montré que ces modèles spatiaux sont détectables dans la végétation.

"Ces informations peuvent aider les chercheurs à suivre non seulement l'origine des ressources humaines et le mouvement des animaux, mais aussi les émissions de soufre provenant des activités humaines dans les Caraïbes."

Détectives chimiques

Crowley et Janine Sparks, un doctorant UC en géologie à l'époque et premier auteur à la publication de l'étude, a rejoint des chercheurs de l'Université des Antilles pour mesurer les niveaux d'isotopes de soufre provenant des embruns océaniques soufflés par le vent sur les plantes indigènes adventices de Trinidad.

"Nous avons examiné la teneur en soufre des plantes trouvées sur l'île de Trinidad pour voir comment les emplacements côtiers au vent se comparent aux zones côtières sous le vent et à l'intérieur des terres, " dit Crowley.

L'étude, Publié dans Géochimie appliquée , décrit quelques découvertes intéressantes. Le long des côtes au vent avec les pluies les plus torrentielles et les vents les plus forts soufflant de l'océan, les détectives chimiques ont trouvé ce à quoi ils s'attendaient :les plus fortes concentrations de soufre d'origine marine.

"Mais au milieu de l'île, il n'y avait pas autant que nous pensions que nous allions voir, " dit Sparks, aujourd'hui responsable de laboratoire au Département de la Terre, Sciences atmosphériques et planétaires à l'Université Purdue. "Les niveaux ont commencé à baisser entre 1,5 et 10 kilomètres à l'intérieur des terres.

"Nous avons basé nos attentes sur une étude précédente réalisée par d'autres chercheurs sur la laine de mouton en Irlande. Là, ils ont trouvé une teneur plus élevée en soufre marin chez les moutons près de la côte, mais un niveau de teneur presque aussi élevé pour les moutons qui vivaient à 100 kilomètres à l'intérieur des terres de la côte venteuse ."

Alors que les moutons voyagent évidemment plus que les plantes, Sparks affirme que la teneur élevée en soufre d'origine marine des moutons de l'intérieur des terres provient davantage de l'environnement que de leurs mouvements. Contrairement au terrain dense de Trinidad, Le manque d'une variété diversifiée de plantes en Irlande, végétation particulièrement haute, et des vents beaucoup plus forts ont tendance à transporter le soufre plus à l'intérieur des terres dans une direction très stable. Cela permettrait aux embruns de voyager plus loin sans brise-vent.

Les résultats des chercheurs de l'UC étaient plus similaires aux modèles signalés pour les sols et les précipitations au Japon et à Hawaï. Comme Trinidad, ces îles sont parsemées de beaucoup de végétation diversifiée et de montagnes, et le soufre d'origine marine ne se trouve que jusqu'à 16 kilomètres à l'intérieur des terres, "donc nous n'étions pas complètement uniques, ", ajoute Sparks.

Les embruns "régnants"

Les résultats de cette étude, disent les chercheurs, aidé à établir des modèles spatiaux clairs dans les Caraïbes parce que, bien qu'il y ait eu d'autres articles sur les isotopes du soufre dans d'autres parties de la planète, ils peuvent ne pas être pertinents à l'échelle mondiale. Les chercheurs avaient besoin d'une base de référence pour ce qui se passait au niveau régional.

Tout en se concentrant sur la direction du vent et les modèles de précipitations sur le terrain diversifié de Trinidad, ils ont trouvé des signaux de soufre océaniques différents entre les côtes au vent soufflant des embruns directement de l'océan par rapport aux côtes plus sous le vent où le vent vient de l'autre côté de l'île.

"Si vous voyagez de la côte au vent est de Trinidad à la côte ouest, il y a des gradients évidents. À environ 1,5 kilomètre de la côte est, nous voyons des valeurs de soufre végétal qui ressemblent à du soufre marin, " dit Crowley. " Les plantes utilisent des pulvérisations de soufre soufflées au large de l'océan, mais il y a aussi plus de pluie là-bas, donc nous ne pouvons pas complètement démêler l'influence du vent et de la pluie - ils travaillent de concert.

"Sur la côte ouest sous le vent, on ne voit pas ça. Les plantes côtières ressemblent à des plantes plus à l'intérieur des terres."

Les activités humaines peuvent affecter ces modèles, Plus précisément. Les émissions des raffineries de pétrole et des véhicules semblent avoir une influence mesurable, ils ont trouvé.

« Les valeurs isotopiques du soufre des plantes situées à proximité de routes très fréquentées ou de centres urbains sont clairement affectées par les influences humaines modernes, " dit Sparks. " En utilisant ces résultats et d'autres ensembles de données modernes pour les reconstructions du passé, nous devons reconnaître quelles sources auraient été et n'auraient pas été présentes."

Impact faunique

Dans une étude associée publiée avant celle-ci, Crowley et Sparks ont examiné le carbone, valeurs isotopiques de l'azote et du soufre dans la végétation moderne ainsi que des restes d'animaux terrestres provenant de trois sites archéologiques côtiers du sud-ouest de Trinidad.

Grâce à une compréhension approfondie de la distribution inégale des niveaux d'isotopes de soufre à travers l'île, les valeurs trouvées dans la végétation peuvent être utilisées pour suivre l'utilisation des ressources, l'origine géographique et la mobilité des animaux ou des personnes, dit Crowley.

"Après avoir établi à quoi ressemble la variabilité spatiale pour chacun de ces systèmes isotopiques utilisant des plantes, nous pouvons regarder la mobilité des organismes ou la provenance des choses, " dit Crowley. " Par exemple, si les restes d'un cerf sont récupérés dans un endroit côtier - mais ont une faible valeur isotopique du soufre - nous savons que le cerf doit provenir de plus à l'intérieur des terres.

"Il aurait pu déménager à son emplacement actuel et mourir ici ou il a peut-être été amené sur place par des personnes. L'important est que nous puissions confirmer qu'il n'est pas originaire ou n'a pas vécu à l'endroit où il a été récupéré. Nous pouvons l'utiliser approche pour enquêter sur les endroits où les gens se procuraient leur nourriture dans le passé, " Elle ajoute.

"Nous espérons que nos études seront utiles pour de futures recherches écologiques et archéologiques, non seulement pour Trinidad mais pour la Grande Caraïbe et d'autres systèmes côtiers ou insulaires dans le monde."