Les stalagmites révèlent l’histoire des feux de brousse précoloniaux en Australie

Comme Plato’s Cave, où les incendies révèlent le portrait d’une réalité autrement cachée, les chercheurs ont pour la première fois utilisé le signal chimique d’une stalagmite pour révéler la nature des incendies de forêt historiques en Australie, identifiant les différences avant et après la colonisation européenne.

« Depuis environ 50 ans, les chercheurs se sont concentrés sur les enregistrements climatiques contenus dans les stalagmites des grottes », explique le professeur Andy Baker, chercheur en chef du projet à l’École des sciences biologiques, de la Terre et de l’environnement de l’UNSW. « Cependant, caché dans l’ombre tout au long se trouvait cet enregistrement géochimique des incendies passés. »

La stalagmite utilisée dans l’étude, dont les résultats sont publiés dans la revue Geochimica et Cosmochimica Actaa été extrait de la grotte de Yonderup en Australie occidentale et a conservé un enregistrement des incendies, des conditions climatiques et des années écoulées depuis sa formation, permettant aux chercheurs de relier les incendies locaux à tous les antécédents climatiques.

« Nous avons constaté que le plus grand incendie de la [stalagmite] record, vers 1897, a coïncidé avec une période de sécheresse de plusieurs décennies connue sous le nom de sécheresse de la Fédération australienne », explique le Dr Liza McDonough de l’ANSTO et auteur principal de l’étude, menée avec l’UNSW et d’autres universités. « L’intensité de cet incendie était probablement causé, au moins en partie, par ces conditions sèches.

« Nous savons aussi que cela [the largest fire] s’est produit quelques décennies après que le brûlage culturel autochtone aurait été supprimé par les Européens, de sorte que le feu a également probablement été exacerbé par une accumulation de végétation de sous-bois et de matériaux combustibles secs sur le sol forestier en raison de la suppression des pratiques de gestion des terres autochtones.

Les chercheurs interprètent la période pré-européenne capturée dans le dossier des stalagmites comme caractérisée par des incendies réguliers de faible intensité, tandis que son dossier post-européen décrit des incendies peu fréquents et de haute intensité, qui, selon eux, pourraient être dus à des pratiques de gestion.

Il s’agit de la première étude dans laquelle la géochimie d’une stalagmite a été utilisée pour décrire les incendies historiques. La technique repose sur la composition de la stalagmite, la variation de ses éléments et l’ordre dans lequel ils ont été déposés.

« Des nutriments tels que le phosphore et les métaux traces se trouvent dans les cendres des feux de brousse et, en théorie, peuvent se dissoudre dans les eaux qui finissent par s’infiltrer dans les grottes souterraines. Nos recherches fournissent la première preuve que l’eau contenant de fortes concentrations de ces éléments dissous dérivés des cendres peut également altérer la chimie d’une stalagmite et entraînent la préservation des signaux d’incendies passés », explique le Dr McDonough.

Pourquoi les stalagmites n’avaient-elles pas été découvertes auparavant comme archives d’incendies passés ? « Nous avons réalisé qu’il fallait utiliser les techniques géochimiques de la plus haute résolution disponibles, car les stalagmites poussent très lentement. En un an, une stalagmite augmente en hauteur de la même épaisseur que celle d’une feuille de papier. La trace géochimique laissée par un incendie serait encore plus mince. »

Ce ne sont pas seulement les incendies historiques qui sont enregistrés dans les stalagmites, mais aussi l’accumulation annuelle d’années, un peu comme les cernes des arbres.

« Dans les régions à forte saisonnalité », explique le Dr McDonough, décrivant le temps record de la stalagmite, « les hivers humides peuvent entraîner une poussée de matière organique dans les gouttes d’eau qui forment les stalagmites. Cela provoque des bandes sombres annuelles alternant avec des bandes de calcite claires en été. Cela signifie que ces stalagmites peuvent être facilement et précisément datées en comptant à rebours les couches annuelles. »

Alors que la portion particulière de stalagmite utilisée dans cette étude est relativement jeune, permettant aux scientifiques de regarder en arrière à seulement 260 ans, la plage de temps promise par d’autres stalagmites et autres spéléothèmes (ornements de grottes) s’étend beaucoup plus loin, des milliers voire des dizaines de milliers de années.

Le Dr McDonough dit que la technique offre également de nouvelles perspectives sur le changement climatique. « Les spéléothèmes enregistrent des taux de précipitations croissants ou décroissants et des changements dans l’évaporation et leur influence potentielle sur les incendies locaux, qu’ils deviennent plus ou moins fréquents au fil du temps.

« Une enquête plus approfondie sur les enregistrements combinés du climat et des incendies capturés dans les stalagmites nous permettra de comprendre les conditions climatiques requises pour que de grands feux de brousse se produisent, ce qui est essentiel pour bien se préparer et atténuer les impacts des grands incendies. »

Les auteurs tiennent à remercier respectueusement le peuple Whadjuk Noongar, les gardiens traditionnels de la terre à Yanchep où cette étude a été menée, pour qui la terre a une forte signification mythologique, rituelle et cérémonielle.