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Les stalagmites des grottes de Han le confirment: il fait de plus en plus chaud

Frans Steenhoudt/Christian Du Brulle

Des chercheurs de la VUB, de l’Université de Gand et de l’Institut royal des sciences naturelles de Belgique (IRSNB) ont étudié des échantillons de calcite prélevés dans une stalagmite des grottes d’Han-sur-Lesse. Leur but: mieux comprendre comment le climat du nord-ouest de l’Europe a évolué au cours des 400 dernières années et déterminer quand l’influence de l’homme sur ce climat a commencé à jouer un rôle visible. Pour dire les choses simplement, à partir du XVIe et certainement du XVIIe siècle, nos étés sont devenus systématiquement plus chauds et nos hivers progressivement plus secs. Parallèlement, l’être humain a eu une emprise de plus en plus grande sur son environnement naturel.

Pour leurs recherches, les chercheurs ont prélevé dans les grottes de Han des échantillons de la stalagmite baptisée Proserpine. Elle avait déjà été utilisée lors de précédentes recherches scientifiques, notamment pour des datations.

« Nous avons analysé les isotopes de carbone et d’oxygène présents dans ces échantillons. Chaque année, ils varient en fonction de l’eau qui s’infiltre dans la grotte « , explique Niels de Winter, du groupe de recherche « Analytical, Environmental and Geochemistry » (AMGC) de la VUB.

« La quantité et la composition isotopique de cette eau varient en fonction de phénomènes saisonniers. Leur analyse nous permet donc de déduire comment les précipitations ont évolué au cours des siècles, saison après saison, année après année. Ces variations nous renseignent dès aussi sur les températures de surface ».

Les stalagmites grandissent petit à petit, chaque année. Elles développent des « cernes de croissance », un peu comme dans le cas des arbres. Ces anneaux annuels ne sont cependant pas aussi clairs dans toutes les stalagmites. La Prosperine est un exemplaire idéal pour ce type de recherche. C’est pour cela qu’elle a été choisie par les chercheurs.

Trois échantillons ont été prélevés dans la stalagmite : un échantillon contemporain qui couvre la période allant de 1960 à 2010, un échantillon remontant aux années 1635 à 1646, et un échantillon plus ancien encore, daté de 1593 à 1605. Pour chacune de ces périodes, les échantillons ont également été datés via l’analyse des cernes de croissance, mais aussi par une seconde méthode (Uranium-Thorium). Combinées, ces deux méthodes garantissent une meilleure précision de la datation.

Les résultats de cette étude?  «Nous observons qu’il y a eu des fluctuations saisonnières de températures et de précipitations », explique Niels de Winter. « Ces variations, de même que la couverture végétale du sol au-dessus de la grotte, déterminent la quantité d’eau qui atteint la stalagmite au fil du temps. «Au XVIIe siècle, nous observons les premiers signes nets des activités humaines. En coupant les forêts au-dessus de la grotte, davantage d’eau arrive soudain dans la grotte parce que le sol organique disparaît ou s’amincit en surface. L’eau a également une composition différente, que l’on retrouve également dans les concentrations de certaines spores présentes dans la stalagmite», détaille le chercheur. «Pendant cette période, la stalagmite croît à un rythme plus élevé. Cet effet disparaît par contre au XXe siècle. On constate alors que les hivers deviennent plus secs et les étés plus chauds ».

L’analyse des carottes de forage est un travail de longue haleine, qui demande beaucoup de temps et un équipement de précision. « Un cerne de croissance annuelle n’a parfois qu’un millimètre d’épaisseur », précise le chercheur.  « Dix échantillons sont alors prélevés sur un tel cerne. Tous sont scrutés attentivement au microscope. En principe, nous pourrions faire les mêmes analyses pour toute la période de croissance de la stalagmite, mais ce genre d’opération devient alors trop coûteuse et trop exigeante en main-d’œuvre. Nous avons donc sciemment opté pour des périodes avec des cernes annuels bien formés, parce que de cette façon nous avons plus de certitude sur une datation précise».

L’étude a été publiée dans la revue scientifique Climate of the Past.

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