"Plus longtemps vous pouvez regarder en arrière, plus loin vous pouvez regarder vers l'avant", a proclamé Winston Churchill au Royal College of Physicians en 1944, invoquant une idée beaucoup plus ancienne connue sous le nom d'"uniformitarisme".

Inventée par les géologues James Hutton et Charles Lyell, c'est l'idée que les processus passés (comme l'érosion ou le changement climatique) qui ont modifié la Terre au fil du temps restent similaires, afin que nous puissions les analyser pour comprendre les conséquences des processus futurs, tels que la façon dont le climat le changement pourrait façonner notre planète dans les années à venir.

Ce principe de regarder vers le passé pour voir l'avenir guide toujours la science de la paléoclimatologie, ou l'étude des climats passés.

Par exemple, les archives géologiques nous disent qu'il y avait des palmiers en Antarctique il y a plusieurs millions d'années, lorsque le CO₂ était à 1 000 parties par million dans l'atmosphère de notre planète.

Repenser à cette période, lorsque notre planète connaissait des niveaux de CO₂ naturellement élevés, nous aide à étudier à quoi pourrait ressembler la vie sur Terre si nos tentatives pour atteindre zéro émission nette échouaient et que les taux d'émission de gaz à effet de serre continuaient d'augmenter.

Lorsque nous voulons examiner le passé, les meilleurs outils dont nous disposons sont appelés enregistrements climatiques indirects. Ce sont des archives naturelles qui enregistrent les variations du climat, y compris les carottes de glace, les sédiments lacustres, les coraux, les stalagmites des grottes, la tourbe et les troncs d'arbres. Ces archives nous fournissent des données sur le changement climatique qui remontent plus loin que les quelques centaines d'années d'informations que nous pouvons obtenir à partir des enregistrements météorologiques instrumentaux humains.

Mes recherches portent sur l'utilisation de données provenant d'arbres pour reconstruire les conditions climatiques historiques à travers le monde, de l'Europe à la Malaisie en passant par la Chine et l'Afrique du Sud.

Anneaux

Le proxy le plus utile dont nous disposons pour explorer le climat du passé récent est les cernes annuels qui se forment dans les troncs d'arbres. L'utilisation des cernes des arbres pour reconstruire le climat est connue sous le nom de dendroclimatologie.

Dans le climat tempéré du Royaume-Uni, les arbres forment un anneau parce qu'ils cessent de pousser en hiver, formant une limite d'anneau au début de chaque saison froide. Dans d'autres climats, la saison sèche forme la limite de l'anneau. La largeur des anneaux, la densité du bois et les changements dans la chimie du bois enregistrent tous le temps qu'il faisait l'année où l'anneau s'est formé. Au fil du temps, les arbres accumulent un enregistrement du changement climatique dans leurs troncs, formant un enregistrement dans lequel chaque valeur peut être liée à une année civile.

Enregistrements

La présence d'arbres dans la majeure partie du monde - et la disponibilité immédiate d'échantillons d'arbres anciens dans les bâtiments, les églises et les bateaux, grâce à leur construction en bois - sont la raison pour laquelle les cernes des arbres sont une source de données si puissante. En rassemblant des arbres vivants, du bois mort et des échantillons archéologiques, nos enregistrements de cernes remontent à des milliers d'années.

L'une des découvertes les plus importantes des études mondiales sur les cernes des arbres a été qu'au cours des 2 000 dernières années, il n'y a pas eu de période avant la révolution industrielle au cours de laquelle la planète entière s'est réchauffée (ou refroidie) en même temps. Il s'agit d'une caractéristique unique du changement climatique d'origine humaine à l'ère industrielle :presque partout sur la planète se réchauffe.

Nous pouvons examiner les périodes de climat naturellement anormal au cours des derniers milliers d'années pour comprendre comment notre système climatique change lorsque la planète se réchauffe. L'exploration des archives médiévales révèle que les anomalies climatiques affectent différents endroits de différentes manières.

L'anomalie climatique médiévale, par exemple, a été nommée en raison des températures exceptionnellement chaudes enregistrées à travers l'Europe au Moyen Âge, bien que la région du Pacifique tropical oriental se soit en fait refroidie pendant cette période.

Pluie

Les cernes des arbres nous aident également à comprendre les schémas passés des phases climatiques humides et sèches. Dans les régions où la croissance des arbres est sensible aux précipitations, notamment en Europe, dans la région de la mousson asiatique, en Amérique du Nord et au Mexique, les informations provenant de milliers de cernes d'arbres ont été utilisées pour constituer des "atlas" des changements passés des précipitations. Ces reconstitutions révèlent une image crue de la relation entre le développement de nos sociétés et la stabilité de notre climat.

Dans les zones sèches du nord du Mexique et de l'ouest des États-Unis, le bois archéologique fournit un record d'intensité de sécheresse remontant à 1200 ans. Ce record révèle des phases de "méga-sécheresse", où de faibles précipitations ont conduit à des cernes d'arbres étroits.

Il existe des corrélations étroites entre ces anneaux de rétrécissement et les documents historiques montrant l'effondrement des communautés amérindiennes locales lors d'une sécheresse qui, selon les enregistrements des cernes des arbres, a duré des décennies.

Les populations britanniques ont toujours été plus touchées par les étés humides que par les étés secs, car ils peuvent entraîner de mauvaises récoltes. Les informations climatiques sur les anciens chênes britanniques montrent quand le Royaume-Uni et l'Europe ont connu des étés successifs humides et frais.

L'un de ces événements, vers 1310, est devenu connu sous le nom d'anomalie dantesque, une crise agricole qui a entraîné la perte d'un sixième de la population européenne, les étés humides entraînant de mauvaises récoltes et la famine.

Les histoires du climat passé que les arbres contiennent dans leurs troncs nous donnent un aperçu saisissant de l'étroite imbrication de la stabilité sociale et climatique. Ces histoires de conditions climatiques passées depuis longtemps soulèvent des questions sur le type d'avenir que nous nous préparons.