Une nouvelle étude des précipitations de mousson sur le sous-continent indien au cours du dernier million d'années fournit des indices essentiels sur la façon dont les moussons réagiront au changement climatique futur.

L'étude, Publié dans Avancées scientifiques , ont constaté que des changements périodiques dans l'intensité des précipitations de mousson au cours des 900 derniers, 000 ans ont été associés à des fluctuations du dioxyde de carbone atmosphérique (CO 2 ), volume de glace continentale et importation d'humidité de l'hémisphère sud de l'océan Indien. Les résultats renforcent les prévisions du modèle climatique selon lesquelles l'augmentation du CO 2 et des températures mondiales plus élevées conduiront à des saisons de mousson plus fortes.

"Nous montrons qu'au cours des 900 derniers, 000 ans, CO plus élevé 2 les niveaux ainsi que les changements associés dans le volume de glace et le transport de l'humidité ont été associés à des précipitations de mousson plus intenses, " a déclaré Steven Clemens, professeur de sciences géologiques (recherche) à l'Université Brown et auteur principal de l'étude. "Cela nous dit que le CO 2 les niveaux et le réchauffement associé ont joué un rôle majeur dans l'intensité de la mousson dans le passé, ce qui confirme ce que les modèles prédisent au sujet des moussons futures - que les précipitations s'intensifieront avec l'augmentation du CO 2 et le réchauffement de la température mondiale."

La mousson sud-asiatique est sans doute l'expression la plus puissante de l'hydroclimat de la Terre, Clemens dit, avec quelques endroits recevant plusieurs mètres de pluie chaque été. Les pluies sont vitales pour l'agriculture et l'économie de la région, mais peut également provoquer des inondations et des perturbations des récoltes les années où elles sont particulièrement intenses. Parce que les moussons jouent un si grand rôle dans la vie de près de 1,4 milliard de personnes, comprendre comment le changement climatique peut les affecter est essentiel.

Pour plusieurs années, Clemens a travaillé avec une équipe internationale de chercheurs pour mieux comprendre les principaux moteurs de l'activité de la mousson. En novembre 2014, l'équipe de recherche a navigué à bord du navire de recherche JOIDES Resolution vers la baie du Bengale, au large de l'Inde, pour récupérer des échantillons de carottes de sédiments sous le fond marin. Ces carottes préservent un enregistrement de l'activité de la mousson s'étalant sur des millions d'années.

L'eau de pluie produite par les moussons chaque été finit par s'écouler du sous-continent indien dans la baie du Bengale. Le ruissellement crée une couche d'eau de mer diluée dans la baie qui chevauche la plus dense, plus d'eau salée ci-dessous. L'eau de surface est un habitat pour des micro-organismes appelés foraminifères planctoniques, qui utilisent les nutriments contenus dans l'eau pour construire leurs coquilles, qui sont constitués de carbonate de calcium (CaNO 3 ). Quand les créatures meurent, les coquillages coulent au fond et se retrouvent piégés dans les sédiments. En prélevant des carottes de sédiments et en analysant les isotopes de l'oxygène dans ces fossiles, les scientifiques peuvent deviner la salinité de l'eau dans laquelle vivaient les créatures. Ce signal de salinité peut être utilisé comme indicateur de l'évolution des précipitations au fil du temps.

D'autres données provenant des échantillons complètent les données sur les foraminifères. Le ruissellement de la rivière dans la baie apporte avec lui des sédiments du continent, fournissant un autre indicateur de l'intensité de la pluie. La composition isotopique du carbone de la matière végétale rejetée dans l'océan et enfouie dans les sédiments offre un autre signal lié aux précipitations qui reflète les changements de type de végétation. La composition isotopique de l'hydrogène des cires sur les feuilles des plantes varie selon les différents environnements pluviométriques, et cette signature peut également être reconstituée à partir de carottes de sédiments.

"L'idée est que nous pouvons reconstruire les précipitations au fil du temps en utilisant ces proxys, puis examinez d'autres données paléoclimatiques pour voir quels pourraient être les principaux moteurs de l'activité de la mousson, " Clemens a déclaré. "Cela nous aide à répondre à des questions importantes sur les facteurs à l'origine des moussons. Sont-ils principalement motivés par des facteurs externes tels que les changements de l'orbite de la Terre, qui modifient la quantité de rayonnement solaire du soleil, ou sont des facteurs internes au système climatique comme le CO 2 , le volume de glace et les vents transportant l'humidité sont plus importants ? »

Les chercheurs ont découvert que les périodes de vents de mousson et de précipitations plus intenses avaient tendance à suivre les pics de CO atmosphérique. 2 et des points bas dans le volume global de glace. Les changements cycliques de l'orbite terrestre qui modifient la quantité de lumière solaire reçue par chaque hémisphère ont également joué un rôle dans l'intensité de la mousson, mais à eux seuls, ils ne pouvaient pas expliquer la variabilité de la mousson. Pris ensemble, les résultats suggèrent que les moussons sont en effet sensibles au CO 2 -réchauffement lié, qui valide les prédictions du modèle climatique du renforcement des moussons par rapport à une augmentation du CO 2 .

"Les modèles nous disent que dans un monde qui se réchauffe, il va y avoir plus de vapeur d'eau dans l'atmosphère, " dit Clemens. " En général, les régions qui reçoivent beaucoup de pluie maintenant vont en avoir plus à l'avenir. En ce qui concerne les moussons sud-asiatiques, c'est tout à fait cohérent avec ce que nous voyons dans cette étude."