Il y a environ 900 ans, au milieu du 12ème siècle, le sud des États-Unis était au milieu d'une grande sécheresse de plusieurs décennies. Ce fut la période la plus récente de sécheresse prolongée connue pour cette région. Mais une étude récente montre que cela n'a pas été la première...
La dendrochronologie, une fenêtre sur le climat passé...
Au deuxième siècle après JC une longue période sèche, de plus de 100 ans, a sévi dans la région; il y a même eu une période de sécheresse de près de 50 ans, d'après une nouvelle étude des chercheurs de l'Université de l'Arizona.
Les géo-scientifiques de l'université, Cody Routson, Connie Woodhouse et Jonathan Overpeck ont mené une étude sur le sud des montagnes de San Juan dans le centre-sud du Colorado. La région sert de site de drainage primaire pour les rivières Rio Grande et San Juan.
"Ces montagnes sont très importantes autant pour le fleuve San Juan que le Rio Grande", a déclaré Routson, doctorant au laboratoire d'études environnementales du département des géosciences de l'université et auteur principal de l'étude (étude qui doit paraitre dans Geophysical Research Lettres).
Le fleuve San Juan est un affluent de la rivière Colorado; aussi, tout changement climatique qui affecterait le drainage du San Juan aurait probablement aussi une incidence sur le fleuve Colorado et son bassin hydrographique. Routson explique ainsi: "Nous voulions obtenir un enregistrement des données aussi long que possible pour cette région."
La dendrochronologie pour comprendre les climats du passé
La dendrochronologie est une science exacte qui étudie les anneaux de croissance annuelle des arbres pour comprendre le climat du passé. Les arbres ajoutent un anneau de croissance autour de leur tronc chaque année; aussi, en comptant les anneaux d'un arbre, les scientifiques peuvent déterminer non seulement l'âge de l'arbre, mais aussi découvrir les années qui ont été bonnes à sa croissance et celles qui ont été plus difficiles. "Si c'est une année humide, il pousse un large anneau, et si c'est une année sèche, ils pousse un anneau étroit", ajoute Routson, "si vous faites la moyenne du modèle obtenu à travers l'ensemble des arbres d'une région, vous pouvez établir une chronologie qui montre quelles furent les années sèches ou celles plus humides dans cette région."
Le bois final est la partie de l'anneau qui se développe dans la dernière partie de l'année à la fin de la saison de croissance, cela forme généralement une frontière distincte avec l'anneau suivant. Ce bois final est plus sombre parce que la croissance en fin de saison s'est ralentie et les cellules sont plus compactes.
Sur la piste du pin Bristlecone
Afin de développer leur chronologie, les chercheurs ont cherché les informations sur le climat passé dans les anneaux de croissance des arbres les plus anciens au sud de la région de San Juan. "Nous avons roulé et cherché des vieux arbres", ajoute Routson.
Rien n'est plus vieux qu'un pin Bristlecone: ils sont parmi les espèces les plus anciennes et à la plus grande longévité sur la planète; on trouve généralement ces pins accrochés aux paysages rocheux des versants alpins ou quasi-alpins.
Ces arbres, dont les plus anciens ont plus de 4.000 ans, sont capables de supporter des conditions de sécheresse extrême. "Nous avons fait beaucoup de randonnées et avons trouvé deux sites de pins Bristlecone, dont un particulier que nous avons étudié de plus près", a déclaré Routson.
Génération d'une chronologie du site
Pour échantillonner les arbres sans les abîmer, les dendrochronologues ont utilisé un outil ressemblant à une vis en métal: cela permet de forer un trou minuscule dans le tronc de l'arbre et d'en extraire un échantillon, appelé noyau (photo ci-dessous).
"Nous extrayons un morceau de bois, de la taille et de la forme d'un crayon", explique Routson, "Nous avons aussi échantillonné le bois mort qui reposait par terre. Nous avons emmené nos échantillons au laboratoire, où nous avons utilisé une technique graphique permettant de faire correspondre les schémas de croissance annuelle des arbres vivants avec les modèles provenant des bois morts. Une fois que nous avons adapté le modèle nous avons mesuré les anneaux et obtenu une moyenne de ces valeurs pour générer une chronologie du site."
"Dans notre chronologie concernant les montagnes au sud de San Juan nous avons remonter jusqu'à 2200 années", ajoute-t-il.
La chronologie remonte à de nombreuses années avant la période médiévale, au cours de laquelle deux événements de grande sécheresse dans cette région étaient déjà connus de chronologies antérieures.
"La période médiévale s'étend à peu près de 800 à 1300 après JC", précise Routson. "Concernant cette période, des études antérieures avaient établis des preuves d'aridité accrue, en particulier deux grandes sécheresses: une au milieu du 12ème siècle, et une à la fin du 13ème siècle. Très peu d'enregistrements remontent suffisamment loin pour évaluer les conditions globales associées à ces deux périodes d'aridité du sud-ouest", explique Routson.
Une période de sécheresse encore plus ancienne...
Cependant la chronologie des pins Bristlecone de San Juan a montré quelque chose de complètement nouveau: il y a eu une autre période d'aridité accrue encore plus tôt. Ce nouvel enregistrement montre que, en plus des sécheresses connues de l'époque médiévale, il y a aussi des preuves d'une méga-sécheresse au cours du IIe siècle après JC.
"Ce que nous pouvons voir dans notre enregistrement, c'est qu'il y a eu une période de 50 années consécutives de croissance inférieure à la moyenne", a déclaré Routson. "et c'est dans une période beaucoup plus large qui s'étend de environ 124 à 210 après JC. Soit une période de conditions d'aridité sévère d'environ 100 ans."
"Ces méga-sècheresse ont duré pendant des décennies, ce qui est beaucoup plus long que notre sécheresse actuelle. Et les événements climatiques derrière ces périodes antérieures à sec sont vraiment similaire à ce que nous vivons aujourd'hui. "
La sécheresse prolongée au cours du 12ème siècle et celle nouvellement découverte au cours du deuxième siècle après JC pourraient avoir été générées par des températures de l'hémisphère Nord plus chaudes. Selon Routson: "Les enregistrements indiquent des conditions au cours des deux périodes qui ont pu être semblable à La Nina, connue pour influencer les sécheresses modernes, dans l'océan Pacifique tropical."
Bien que la variation naturelle du climat a conduit à de longues périodes de sécheresse dans le sud-ouest des Etats-Unis dans le passé, il y a des raisons de croire que le changement climatique d'origine humaine va augmenter la fréquence des sécheresses extrêmes dans l'avenir.
Source:
- The University of Arizona: "UA Scientists Find Evidence of Roman Period Megadrought"
