Une nouvelle étude qui explore les anciennes températures et les schémas de précipitations dans les Andes tropicales d’Amérique du Sud a révélé comment 16 000 ans d’histoire climatique dans cette partie du monde ont été déterminés par les niveaux de dioxyde de carbone et les courants océaniques résultant d’événements climatiques mondiaux.
Dirigée par des chercheurs de l’Université Brown, l’étude constitue le premier enregistrement de température à haute résolution couvrant les 16 000 dernières années dans les Andes tropicales et pourrait aider les scientifiques à prédire et à atténuer les futurs impacts climatiques dans les régions tropicales de la planète. décrit dans le Actes de l’Académie nationale des sciences.
« Habituellement, lorsque nous étudions le changement climatique dans le passé, nous mettons l’accent sur l’hémisphère nord ou l’hémisphère sud en raison du rôle démesuré qu’ils jouent dans l’influence du climat partout dans le monde », a déclaré Boyang Zhao, scientifique au département des sciences de la Terre, de l’environnement et des planètes de Brown et premier auteur de l’étude.
« L’une des plus grandes questions auxquelles nous nous attaquons est de savoir quels sont les facteurs déterminants de l’histoire des températures dans cette partie des tropiques, afin que nous puissions commencer à appliquer potentiellement ces données et ces connaissances à d’autres régions tropicales. »
Outre les implications futures, la nouvelle étude offre un regard unique sur la manière dont des régions distinctes et éloignées du monde influencent la température et le climat ailleurs, en soulignant comment les climats régionaux sont liés aux changements climatiques mondiaux.
« Nos données suggèrent que les températures dans cette région du monde sont davantage influencées par l’hémisphère sud, c’est-à-dire par des endroits comme l’Antarctique », a déclaré Zhao.
L’étude s’est concentrée sur l’analyse d’échantillons de sédiments de la Laguna Llaviucu, un lac situé dans le parc national de Cajas en Équateur. Les mesures effectuées à partir de ces échantillons ont montré que les variations de température dans les Andes tropicales étaient étroitement liées aux événements climatiques qui ont vu les températures de la planète monter et descendre au cours des 16 000 dernières années.
Dans l’ensemble, les données ont montré que le principal facteur de ces fluctuations de température était la concentration de CO2. Les chercheurs ont constaté que les températures des Andes tropicales suivent celles de l’Antarctique, qui sont principalement contrôlées par les concentrations de dioxyde de carbone. Les résultats ont montré qu’il y a environ 17 000 à 14 000 ans, les températures des Andes tropicales ont augmenté lorsque le dioxyde de carbone a augmenté, et que les températures sont restées relativement stables il y a environ 12 000 ans, lorsque les niveaux de dioxyde de carbone sont restés relativement stables.
Zhao a déclaré que ces résultats corroborent les recherches antérieures identifiant le dioxyde de carbone comme un facteur clé des changements de température mondiale depuis la dernière période glaciaire.
L’étude a également mis en évidence le rôle des courants océaniques qui déplacent les eaux chaudes des tropiques vers l’Atlantique Nord. Au cours d’une période de refroidissement connue sous le nom de « retournement du froid antarctique » il y a 14 500 ans, le courant vers le nord s’est renforcé, ce qui lui a permis de transporter davantage de chaleur vers le nord et de refroidir les températures de surface de la mer dans le sud. Les chercheurs ont découvert que cet effet de refroidissement s’étendait aux Andes tropicales.
Pour reconstituer les conditions climatiques passées, les chercheurs ont analysé des biomarqueurs lipidiques et des isotopes d’hydrogène collectés en 2009 dans la Laguna Llaviucu par le scientifique Mark Bush du Florida Institute of Technology. Les biomarqueurs lipidiques sont des composés chimiques qui fournissent des indices sur les températures et les précipitations passées. Les données à haute résolution, combinées à des techniques de datation précises, ont permis à l’équipe de créer une chronologie détaillée des changements climatiques au cours des 16 000 dernières années.
Selon les chercheurs, c’est la première fois que des biomarqueurs organiques sont utilisés pour reconstituer l’histoire quantitative du climat de l’Amérique du Sud tropicale. Il est traditionnellement difficile de reconstituer les températures dans les régions tropicales.
L’étude souligne également un certain nombre de différences régionales dans les schémas de température, comme la façon dont les Andes tropicales et l’Asie du Sud-Est se sont refroidies au cours de certaines périodes historiques alors que d’autres régions comme l’Afrique ne l’ont pas fait. La recherche montre également comment les facteurs locaux peuvent aider à contrecarrer les effets mondiaux de la hausse des niveaux de CO2 en examinant les différences entre les modèles de température passés et ce que montrent les données sur les sédiments.
Les chercheurs de Brown prévoient de continuer à explorer les modèles de température passés dans cette partie du monde qui manque historiquement de données climatiques complètes.
« Les environnements montagneux sont parmi les régions les plus sensibles au changement climatique sur Terre », a déclaré James Russell, professeur de sciences de la Terre, de l’environnement et des planètes à Brown University, qui a supervisé la nouvelle étude. « En fait, dans un avenir proche, les hautes montagnes tropicales, comme les Andes, devraient connaître un réchauffement qui sera le deuxième plus rapide après l’Arctique, qui est la région de la planète qui se réchauffe le plus rapidement. »
Aux côtés de Zhao et Russell, les auteurs de Brown comprenaient également l’étudiant de premier cycle Aaron Freeman.
Plus d’informations :
Boyang Zhao et al, Variations climatiques des Andes tropicales depuis la dernière déglaciation, Actes de l’Académie nationale des sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2320143121