En tant que moteur de la circulation atmosphérique et océanique mondiale, les tropiques jouent un rôle central dans la compréhension des changements climatiques passés et futurs. Les simulations du climat mondial et les reconstructions de la température des océans à l'échelle mondiale indiquent que le refroidissement sous les tropiques au cours de la dernière période froide, qui a commencé vers 115, il y a 000 ans, était beaucoup plus faible que dans la zone tempérée et les régions polaires. La mesure dans laquelle cette déclaration générale s'applique également aux hautes montagnes tropicales d'Afrique de l'Est et ailleurs est, cependant, mis en doute sur la base du paléoclimatique, études géologiques et écologiques à haute altitude.

Une équipe de recherche dirigée par Alexander Groos, Heinz Veit (tous deux de l'Institut de géographie) et Naki Akçar (Institut des sciences géologiques) de l'Université de Berne, en collaboration avec des collègues de l'ETH Zurich, l'Université de Marburg et l'Université d'Ankara, utilisé les hauts plateaux éthiopiens comme site test pour étudier l'étendue et l'impact du refroidissement régional sur les montagnes tropicales au cours de la dernière période glaciaire. Les résultats ont été publiés dans les revues scientifiques Avancées scientifiques et Dynamique de la surface de la Terre .

Formation de glaciers de plateau et de vallée

« Les hauts plateaux éthiopiens ne sont actuellement pas recouverts de glace, malgré son altitude de plus de 4, 000 mètres, " explique Groos, qui a étudié le glaciaire, histoire climatique et paysagère des monts Bale et Arsi dans les hautes terres du sud dans le cadre de sa thèse. "Moraines et autres reliefs, cependant, attestent du fait que ces montagnes ont été englacées lors de la dernière période froide, " il continue.

Les blocs de moraine dans les monts Bale et Arsi ont été cartographiés et échantillonnés sur le terrain, puis datés à l'aide de l'isotope du chlore. ³⁶ Cl pour déterminer avec précision l'étendue et le moment des glaciations passées. Les chercheurs ont été surpris :« Nos résultats montrent que les glaciers du sud des hauts plateaux éthiopiens ont atteint leur étendue maximale entre 40, 000 et 30, il y a 000 ans, " dit Groos, "plusieurs milliers d'années plus tôt que dans d'autres régions montagneuses d'Afrique de l'Est et du monde." Au total, les glaciers des hautes terres du sud couvraient une superficie de plus de 350 km² à leur maximum. En plus du refroidissement d'au moins 4 à 6 degrés C, les vastes plateaux volcaniques au-dessus de 4, 000 m ont favorisé le développement d'une glaciation de cette ampleur.

Les chercheurs ont obtenu des informations importantes en comparant les fluctuations glaciaires spécialement reconstituées dans les hautes terres éthiopiennes avec celles des plus hautes montagnes d'Afrique de l'Est et les archives climatiques de la vallée du Grand Rift africain. "Les comparaisons croisées montrent que les montagnes tropicales d'Afrique de l'Est ont connu un refroidissement plus prononcé que les basses terres environnantes, " Groos conclut. " De plus, les résultats suggèrent une réponse non uniforme des glaciers et des calottes glaciaires d'Afrique de l'Est aux changements climatiques au cours de la dernière période froide, qui peut être attribuée aux différences régionales dans la distribution des précipitations et le relief des montagnes, entre autres facteurs, " il continue.

L'énigme des rayures de pierre

Au cours de leur travail de terrain sur le plateau central de Sanetti dans les montagnes du Balé, les chercheurs sont également tombés sur de gigantesques rayures de pierre (jusqu'à 1, 000 m de long, 15 m de large et 2 m de profondeur) en dehors de la zone de l'ancienne calotte glaciaire. "L'existence de ces bandes de pierre sur un plateau tropical nous a surpris, comme les soi-disant formes de relief périglaciaires de cette ampleur n'étaient auparavant connues que de la zone tempérée et des régions polaires et sont associées à des températures du sol autour du point de congélation, " dit Groos. Cependant, la température moyenne du sol sur le plateau de Sanetti est actuellement d'environ 11 degrés C.

Les gros rochers et les colonnes de basalte qui composent les bandes de pierre provenaient à l'origine de formations rocheuses fortement érodées et de bouchons volcaniques. En l'état, les chercheurs supposent que les bandes de pierre se sont formées au cours de la dernière période glaciaire par tri naturel des roches précédemment distribuées de manière chaotique au cours du gel et du dégel périodiques du sol près de l'ancienne calotte glaciaire. Cependant, localement, cela aurait nécessité une baisse de la température moyenne du sol d'au moins 11 degrés C et de la température moyenne de l'air d'au moins 7 degrés C. Que ce refroidissement sans précédent soit un phénomène régional ou exemplaire pour le refroidissement des hautes montagnes tropicales au cours de la dernière période glaciaire doit être démontrée par des études futures dans d'autres régions montagneuses tropicales.