Il y a environ 13 000 ans, une crise climatique a provoqué une baisse globale des températures dans l’hémisphère nord. Cet épisode de froid intense, connu sous le nom de Dryas jeune Le Dryas jeune a également provoqué une grande aridité dans tout le bassin méditerranéen, ce qui a eu un impact majeur sur les écosystèmes terrestres et marins. Mais que savons-nous de l’impact de ce changement climatique sur la circulation de l’eau en Méditerranée ?
Selon une étude menée par des chercheurs de l’université de Barcelone (UB), dont les résultats ont été publiés dans la revue « Younger Dryas », le flux des masses d’eau de la Méditerranée orientale vers l’océan Atlantique à travers le détroit de Gibraltar a doublé au cours de cette période. Communications Earth & ; Environmentdu groupe Nature. L’une des nouveautés de ce travail est l’application de la technique innovante des isotopes du néodyme (Nd) pour reconstruire les conditions de la Méditerranée depuis la dernière déglaciation, il y a environ 14 000 ans.
Membres du groupe de recherche en géosciences marines de l’Université de Barcelone participant à la nouvelle étude.
L’étude fait partie de la thèse de doctorat développée par Sergio Trias-Navarro, sous la supervision des professeurs Leopoldo Pena et Isabel Cacho, du Groupe de recherche consolidé (GRC) en géosciences marines de la Faculté des sciences de la Terre de l’UB.
Le travail présente certains des résultats les plus pertinents du projet TIMED du Conseil européen de la recherche (ERC-Consolidator Grant), et bénéficie d’une participation exceptionnelle des membres du GRC en géosciences marines, et d’experts de l’Université La Sapienza de Rome, de l’Université de Palerme (Italie), et de l’Institut fédéral suisse de technologie de Zurich (Suisse).
Début et fin de l’Holocène
Le Dryas jeune est le changement climatique le plus intense des 13 000 dernières années et celui qui a eu le plus grand impact à l’échelle planétaire. Sa fin a marqué la fin de l’Holocène, la période interglaciaire dans laquelle nous nous trouvons aujourd’hui. « Au cours de l’Holocène, il y a également eu de la variabilité climatique, comme les épisodes connus sous le nom de petit âge glaciaire, d’anomalie climatique médiévale ou de période chaude romaine. Mais cette variabilité climatique a eu une intensité relative plus faible avec différentes expressions climatiques régionales, sans avoir la capacité de générer des changements à l’échelle mondiale », explique le professeur Isabel Cacho, du département de dynamique de la terre et des océans.
Les travaux analysent également le dernier sapropel [en geología marina, lodo de color oscuro que se forma en los lechos oceánico]un épisode de l’Holocène suivant le Younger Dryas lié à une augmentation extraordinaire des précipitations dans la région méditerranéenne, en particulier en Afrique du Nord. L’étude fournit la première quantification des changements survenus au cours de cet épisode dans la circulation profonde de la Méditerranée orientale et estime qu’ils ont été quatre fois moins importants que les changements survenus au cours du Dryas plus jeune. Quant à l’impact que cet événement a pu avoir sur l’océanographie de l’Atlantique Nord, les experts indiquent qu’il est inconnu.
Les nouveaux travaux soutiennent l’hypothèse selon laquelle l’augmentation de l’apport de sel de la Méditerranée dans les eaux de l’Atlantique pendant le Dryas jeune a joué un rôle clé dans la réactivation de la circulation de l’Atlantique Nord : elle a généré un réchauffement rapide en Europe et en Méditerranée, qui a marqué le début de l’Holocène.
Membres de l’équipe de recherche sur l’un des sites de collecte d’échantillons et d’étude.
« Les masses d’eau méditerranéennes constituent l’une des principales sources de sel dans l’Atlantique Nord. La salinité des eaux est un facteur important en océanographie, car elle détermine la densité des masses d’eau. Il s’agit donc d’un processus clé dans la formation des eaux profondes de l’océan Atlantique et d’un moteur de la circulation océanique mondiale », explique le chercheur Sergio Trias-Navarro.
Comme dans d’autres travaux antérieurs du GRC en géosciences marines, l’équipe a appliqué la technique innovante des isotopes radiogéniques du néodyme comme traceurs géochimiques pour reconstruire les conditions océanographiques du passé. Ce travail analytique a été réalisé dans les laboratoires LIRA et PANTHALASSA, des installations de soutien à la recherche uniques en Catalogne, situées dans des zones de la faculté des sciences de la terre et des centres scientifiques et technologiques de l’UB (CCiTUB) et coordonnées par les experts Leopoldo Pena et Isabel Cacho.
Les laboratoires LIRA et Panthalassa sont des structures d’appui à la recherche scientifique uniques dans leur domaine en Catalogne.
« Comparés à d’autres types de traceurs géochimiques, les isotopes de néodyme ont le grand avantage d’être conservateurs. Par conséquent, ils n’interagissent pas ou ne sont pas affectés par les processus biologiques, par exemple la productivité biologique ou la dégradation de la matière organique », explique le professeur Leopoldo Pena, co-auteur de l’étude. « Cette technique nous permet d’aller au-delà du temps et peut être appliquée aux reconstructions océanographiques du présent et du passé. Elle nous permet de comprendre la dynamique de l’océan et de reconstruire l’océanographie bien avant que nous puissions l’observer ou la mesurer nous-mêmes avec d’autres outils scientifiques », ajoute l’expert.
Un miroir de la Méditerranée du futur ?
De nombreuses inconnues subsistent quant à l’impact potentiel des eaux méditerranéennes sur la circulation de l’Atlantique Nord. Malgré un intérêt scientifique accru, « la plupart des études océanographiques portant sur l’océan Atlantique ne prennent pas en compte la Méditerranée, et le rôle des eaux méditerranéennes dans la circulation atlantique a peut-être été minimisé », notent les auteurs.
Le dernier rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) présente le Younger Dryas comme un exemple des changements attendus dans les précipitations qui se produiront en Méditerranée en conséquence d’une réduction attendue de la circulation de l’Atlantique Nord. « D’autre part, selon les projections pour la fin du XXIe siècle, la circulation méditerranéenne va s’affaiblir et, par conséquent, sa contribution à l’océan Atlantique aussi », explique Isabel Cacho, coordinatrice du projet TIMED. Dans le contexte actuel de changement climatique, des études comme celle-ci sont de plus en plus nécessaires pour mieux comprendre la sensibilité de la circulation méditerranéenne à différentes situations climatiques.
« Le Younger Dryas n’est pas un analogue parfait pour les changements à venir, car nous sommes actuellement confrontés à un effet de serre beaucoup plus amplifié. Néanmoins, notre travail révèle que le changement d’aridité attendu d’ici la fin du siècle est capable d’induire une intensification de la circulation méditerranéenne, bien que le réchauffement prévu puisse contrecarrer cet effet. C’est pourquoi il est nécessaire de mieux comprendre le poids relatif de ces deux variables – température et humidité – sur l’évolution de la circulation méditerranéenne », conclut l’équipe de recherche.
Article de référence scientifique :
Trias-Navarro, S. ; Pena, L.D. ; de la Fuente, M. ; Paredes, E. ; Garcia-Solsona, E. ; Frigola, J. ; Català, A. ; Caruso, A. ; Lirer, F. ; Haghipour, N. ; Noel Pérez-Asensio, J. ; Cacho, I. « L’écoulement des eaux de la Méditerranée orientale pendant le Younger Dryas était deux fois plus important qu’aujourd’hui.« . Communications Earth & ; Environment, avril 2023. Doi: /10.1038/s43247-023-00812-7