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Sahara : une alternance entre désert et végétation luxuriante tous les 20 000 ans !

Désert du Sahara. Crédits : Wikimedia Commons.

Jusqu’à présent, les analyses de carottes sédimentaires suggéraient que le Sahara oscillait entre un climat aride et un climat humide environ tous les 100 000 ans. Ceci probablement en lien avec l’alternance de périodes glaciaires et interglaciaires. Une nouvelle étude a toutefois révélé l’existence d’un artefact dû à la méthodologie utilisée. En tenant compte de ce biais, il apparaît que l’oscillation est bien plus rapide, avec une périodicité d’approximativement 20 000 ans. Elle est pilotée par des changements dans l’axe de rotation de la Terre.

De nos jours, le désert du Sahara est un endroit très inhospitalier. Une forte aridité, des températures extrêmes et un paysage désolé soufflé par les vents sont en effet légion. Cependant, il y a quelques 11 000 à 5500 ans, cette région connaissait un climat bien plus clément. Une végétation luxuriante associée à des conditions humides prévalait alors sur une zone étendue, comme peuvent par exemple en témoigner les peintures rupestres sahariennes datées de cette époque.

Une pulsation climatique de 20 000 ans

Il apparaît en fait que l’Afrique du Nord alterne de manière assez régulière entre un climat aride – comme actuellement – et un climat humide. Dans ce dernier cas, on parle d’épisode de Sahara vert. Ces alternances se produisent depuis les dernières centaines de milliers d’années au moins.

Pour analyser ce comportement, les chercheurs utilisent en partie des carottes sédimentaires prélevées sur les fonds océaniques au large des côtes d’Afrique de l’Ouest. Lorsque les conditions sont sèches, on observe un pic dans la concentration en poussière et inversement lorsqu’elles sont humides. Le long du carottage, il existe ainsi une succession de strates plus ou moins riches en poussières. Elles permettent aux chercheurs de “voir” ces alternances et de les dater.

C’est ce qu’a récemment fait une équipe américaine de scientifiques du MIT (Massachusetts Institute of Technology). Leur analyse couvre les derniers 240 000 ans. Dans leur étude parue le 2 janvier dans la revue Science Advances, ils démontrent que ce battement climatique se fait avec une périodicité d’environ 20 000 ans. Elle correspond à celle de la précession des équinoxes, une modification périodique dans la direction de l’axe de rotation de la Terre. Cette perturbation astronomique modifie la répartition de l’énergie solaire en fonction de la saison.

Crédits : Max Pixel

Lorsque plus d’énergie solaire arrive en été dans l’hémisphère nord, le flux de mousson est plus intense. En effet, le continent chauffe plus intensément, ce qui accentue l’aspiration des pluies orageuses vers le nord. Ceci permet à la végétation de coloniser des latitudes plus septentrionales. Au contraire, si moins d’énergie solaire arrive en été, le continent chauffe moins et le flux de mousson est affaibli. Il remonte peu vers les régions au nord du continent. En conséquence, elles subissent une aridité marquée. C’est dans cette dernière configuration que nous sommes aujourd’hui.

La mise en évidence d’un biais dans les analyses précédentes

Un point important à noter : ces résultats sont en désaccord avec des analyses précédentes portant sur des carottes sédimentaires prélevées dans la même zone géographique. Elles mentionnaient un battement de périodicité d’environ 100 000 ans, en phase avec les oscillations glaciaire-interglaciaire. Toutefois, ces conclusions n’étaient pas cohérentes avec les modèles de climat. C’est en partie pour cette raison que les chercheurs du MIT ont eu recours à leur propre technique d’analyse. Ils ont notamment utilisé un isotope rare du thorium permettant de quantifier la vitesse à laquelle les poussières – mais aussi les sédiments – se sont accumulés.

« Ce que nous avons découvert, c’est que certains des pics de poussière dans les carottes étaient dus à une augmentation des dépôts de poussière dans l’océan. Mais d’autres provenaient simplement de la dissolution de carbonates et au fait que, pendant les périodes glaciaires, l’océan était plus acide et corrosif pour le carbonate de calcium dans cette région », indique D. McGee, co-auteur de l’étude. Un océan plus corrosif impliquant une dissolution de carbonates plus importante. « On pourrait ainsi croire qu’il y a plus de poussière dans l’océan, alors qu’en réalité ce n’est pas le cas ».

Les résultats donnant une périodicité de 100 000 ans sont donc victime d’un artefact lié à la méthodologie utilisée. Lorsque celui-ci est corrigé, on retrouve bien l’oscillation d’environ 20 000 ans décrite précédemment. « Nos données démontrent que le principal moteur de la variabilité du climat nord-africain sur des échelles de temps multi-millénaires est l’insolation estivale de l’hémisphère Nord, plutôt que la variabilité glaciaire-interglaciaire », précise en conséquence le papier. De quoi stimuler de futures recherches sur le sujet.

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