Ce que les coraux des récifs tropicaux vieux de 40 millions d’années nous disent sur le changement climatique

Les coraux de récif exceptionnellement bien conservés de la Collection géologique et paléontologique de l’Université de Leipzig détiennent un grand secret : ils nous permettent de voyager loin dans le passé et de reconstituer les conditions climatiques sous nos latitudes. Des chercheurs de l’université de Leipzig, des universités de Brême et de Greifswald et d’UniLaSalle à Beauvais y sont parvenus. Grâce à des analyses chimiques, ils ont pu modéliser les fluctuations saisonnières de température de cette période et montrer pour la première fois que les coraux vivaient déjà en symbiose avec les algues il y a 40 millions d’années. Leurs résultats, qui peuvent également servir à améliorer les prévisions climatiques actuelles, ont été publiés dans la revue Avancées scientifiques.

A l’Eocène moyen, il y a quelque 40 millions d’années, un climat tropical régnait sous nos latitudes : il était chaud et humide, comme en témoignent les fossiles du lac Geiseltal près de Halle, par exemple. Il faisait si chaud, en fait, que les récifs coralliens s’étendaient loin au nord, jusqu’à environ le 45e degré de latitude, à peu près au niveau de l’actuel sud de la France. Certains de ces coraux de récifs tropicaux sont maintenant des fossiles de la collection géologique et paléontologique de l’Université de Leipzig. Ils viennent du bassin parisien, une grande baie marine qui s’étendait jusqu’à l’actuelle France.

Parmi ces fossiles, le professeur Thomas Brachert et son équipe ont trouvé des coraux très particuliers : ils n’ont pas été fossilisés comme beaucoup d’autres, mais ont échappé à ce processus. « Cela en fait une merveilleuse archive environnementale. Un squelette de corail pousse chaque année un peu comme un arbre. Mais ce qui est spécial, c’est que le squelette est en quelque sorte une archive de plusieurs centaines à mille ans d’histoire climatique », a déclaré le professeur Thomas. Brachert de l’Institut de géophysique et de géologie de l’Université de Leipzig.

Le squelette révèle de petites fluctuations de température saisonnières

Le géologue et son équipe ont prélevé des échantillons du squelette calcaire du corail et analysé le matériau à l’aide de méthodes géochimiques. Sur la base des propriétés chimiques, les scientifiques ont pu déduire la température de l’eau dans laquelle vivaient les coraux. Le rapport des isotopes de l’oxygène dans les échantillons a montré que les différences saisonnières de température étaient très faibles pour cette latitude. Ils correspondent à environ la moitié de la valeur actuelle de 15 degrés Celsius de différence entre les saisons. « Cela signifie que notre étude confirme ce qui était attendu mais qui n’a jamais pu être aussi bien mesuré : le fait qu’il y avait de très petites différences saisonnières dans les périodes chaudes de la planète », explique Brachert.

Nouvelle découverte : les coraux vivaient déjà en symbiose à l’époque

Les chercheurs ont également étudié les habitudes alimentaires des coraux il y a 40 millions d’années. En analysant les isotopes du carbone, ils ont pu montrer pour la première fois qu’à l’époque déjà, les coraux vivaient en symbiose avec des « algues » unicellulaires, appelées zooxanthelles. Ceux-ci effectuent la photosynthèse, donnant le sucre qu’ils produisent au corail. Le corail digère à son tour le sucre et renvoie des nutriments importants aux algues pour la photosynthèse. Mais si l’eau de mer devient trop chaude, les coraux expulsent les algues et meurent de faim. Ils étaient donc déjà sensibles au blanchissement des coraux à l’époque et probablement affectés à plusieurs reprises.

Étudier les données pour améliorer les calculs climatiques actuels



Les données de l’équipe de recherche permettent non seulement de tirer des conclusions sur le climat de l’Éocène moyen, mais aussi d’améliorer les modèles climatiques actuels. « Nous pouvons utiliser nos nouvelles découvertes sur les périodes de chaleur extrême comme une comparaison pour l’avenir. Nos modèles informatiques actuels sont basés sur des hypothèses qui ne sont pas nécessairement toutes correctes. Sur la base de nos données, nous pouvons évaluer dans quelle mesure ces modèles fournissent des résultats utiles », a résumé le professeur Thomas Brachert.