Cinq centimètres de cet échantillon de gouttes en contiennent 40, 000 ans d'histoire du climat. Crédit : RUB, Marquard
Au cours de la dernière période interglaciaire sur Terre vers 125, il y a 000 ans, la mousson indienne était plus longue, plus extrême et moins fiable qu'aujourd'hui. C'est la conclusion tirée par les géoscientifiques de la Ruhr-Universität Bochum (RUB) et de l'Université d'Oxford, avec d'autres collègues du Royaume-Uni, Nouvelle-Zélande, La Chine et les États-Unis. L'équipe a analysé une pierre d'égouttement d'une grotte du nord-est de l'Inde, combinant diverses méthodes qui fournissent des informations sur les phénomènes météorologiques suprarégionaux et locaux et la dynamique climatique du passé.
L'équipe dirigée par Matthias Magiera, Dr Franziska Lechleitner, Le professeur Ola Kwiecien et le Dr Sebastian Breitenbach décrivent les résultats dans la revue Lettres de recherche géophysique , publié en ligne le 25 octobre 2019.
Dernière et prochaine période interglaciaire
« La dernière période interglaciaire est souvent considérée comme une analogie avec les changements climatiques attendus, " dit Ola Kwiecien du RUB Institute of Geology, Minéralogie et géophysique. "Même si les facteurs qui ont conduit au réchauffement étaient alors différents de ce qu'ils sont aujourd'hui, bien sûr. » Les découvertes sur les phénomènes météorologiques et climatiques de la dernière période interglaciaire fournissent aux chercheurs des indices sur la façon dont le climat pourrait changer à mesure que la terre se réchauffe.
L'équipe a analysé une pierre d'égouttement de la grotte de Mawmluh dans le nord-est de l'Inde. Pour un, les chercheurs ont déterminé des valeurs dites delta-18-O, qui sont une mesure de la force de la mousson indienne. Dans le processus, ils ont comparé le rapport d'oxygène lourd et léger dans la pierre d'égouttement; cela dépend d'une part de la zone source de la mousson, mais aussi sur la répartition saisonnière des précipitations, température et intensité des précipitations. Ces facteurs jouent un rôle important dans la force du phénomène météorologique de mousson.
La grotte de Mawmluh dans le nord-est de l'Inde est située dans l'endroit le plus humide de la Terre. Crédit :Franziska Lechleitner
Pertinent pour les agriculteurs de la région
"La valeur delta-18-O nous dit quelque chose sur la force de la mousson, mais pas combien de précipitations tombent et comment la pluie s'étale dans le temps, " explique Sebastian Breitenbach du RUB Institute of Geology, Minéralogie et géophysique. "Mais c'est en fait l'information cruciale, " ajoute Ola Kwiecien. " Pour un agriculteur, cela fait une grande différence si les précipitations tombent de manière constante et fiable sur une certaine période de temps, ou si des précipitations surprenantes et extrêmes alternent avec des périodes sèches plus longues."
Afin de recueillir des indices sur la distribution saisonnière des précipitations, les chercheurs ont défini des valeurs mesurées supplémentaires. Alors que la valeur delta-18-O est un paramètre supra-régional qui leur dit quelque chose sur les sources lointaines des précipitations de mousson, d'autres paramètres enregistrent des phénomènes locaux, y compris le rapport des différents éléments tels que le strontium ou le magnésium au calcium ou le rapport des différents isotopes de calcium dans le dripstone. Ce rapport isotopique, connue sous le nom de valeur delta-44-Ca, a jusqu'à présent rarement été appliqué à des échantillons de grottes.
La composition des gouttes dans la grotte révèle quelque chose sur le climat du passé. Crédit :Franziska Lechleitner
Précipitations à proximité de la grotte
Pendant l'hiver sec et les périodes sèches plus longues, un phénomène se produit dans la roche karstique au-dessus de la grotte qui affecte les conditions élémentaires dans le ruissellement. Si la pluie tombe sur la grotte de Mawmluh, il s'infiltre dans le sol, dissout le calcium de la roche et le transporte dans la grotte. Le calcium est stocké dans une pierre à goutte formée par l'eau; la pierre à goutte, qui croît en phase humide, a donc une teneur élevée en calcium par rapport aux autres éléments.
Cependant, pendant la période sèche entre novembre et mai, une partie du calcium peut se perdre en chemin, s'il y a des cavités remplies d'air dans la roche. Ceux-ci provoquent la précipitation du calcium avant qu'il n'atteigne la grotte, tandis que des éléments tels que le strontium et le magnésium restent dans l'eau, sont transportés vers les dripstones et intégrés à celles-ci. Le rapport du magnésium ou du strontium au calcium dans le ruissellement indique ainsi s'il y a eu beaucoup ou peu de pluie à proximité immédiate de la grotte. La valeur delta-44-Ca fournit également des indices sur les précipitations à proximité de la grotte et, de plus, permet aux chercheurs d'obtenir plus d'informations sur l'intensité de la phase sèche.
La combinaison de ces différents paramètres a permis aux chercheurs de reconstituer l'évolution des précipitations pendant les périodes de mousson et de non-mousson et, par conséquent, pour mieux comprendre la répartition des précipitations avant, pendant et après la dernière période interglaciaire.
Tout comme un arbre a des cernes annuels, un dripstone a une stratification qui se développe avec le temps lorsque le dripstone se développe dans différentes conditions environnementales. Crédit : RUB, Marquard
La mousson était moins fiable
"Dans l'ensemble, nos données montrent que la mousson indienne était moins fiable dans la dernière période interglaciaire qu'elle ne l'est aujourd'hui, ce qui suggère que le réchauffement climatique d'aujourd'hui pourrait avoir le même effet, " conclut Ola Kwiecien. " Cela correspond à la tendance à la fréquence des phénomènes météorologiques extrêmes. " Selon les chercheurs, l'impact humain sur le climat de la mousson d'été indienne ne s'est pas encore pleinement manifesté. Si les hypothèses sous-jacentes à la présente étude sont correctes, cependant, cela pourrait changer dans les 20 à 30 prochaines années.
