Quand les glaciers deviennent des pluviomètres

En reconstruisant, à l'aide d'une méthode inédite, une carte des paléoprécipitations qui se sont produites dans les Andes tropicales il y a 15 500 ans, une équipe internationale est parvenue à comprendre les processus atmosphériques à l'œuvre dans les modifications abruptes du cycle de l'eau tropical en Amérique du Sud.

À l'échelle plurimillénaire, le climat terrestre a connu d'importantes fluctuations naturelles, notamment depuis la fin de la dernière période glaciaire, entre 20 000 ans et 10 000 avant notre ère. Les archives climatiques issues des sédiments océaniques et les calottes polaires indiquent notamment que, pendant cette déglaciation, les températures ont connu des oscillations drastiques et abruptes dans l'hémisphère nord et, dans une moindre mesure, dans les tropiques. La répartition et l'intensité des précipitations semblent aussi avoir été affectées par ces oscillations. Ces changements climatiques sont probablement pilotés par les variations de la circulation océanique et la taille des calottes de glace continentales, mais il reste à comprendre comment ces réorganisations du climat sont propagées sur les continents, et comment elles modifient la circulation atmosphérique.

Au sud des Andes tropicales, sur l'Altiplano bolivien, le climat est aujourd'hui d'une aridité extrême, on y rencontre le plus grand désert salé du monde, le Salar de Uyuni. Pourtant, il y a seulement 15 500 ans (c.-à-d. 13 500 ans av. J.-C.) cette région hébergeait un lac immense, le lac Tauca, qui a couvert pendant plus de 1000 ans une superficie de 52 000 km2, une taille comparable à celle de l'immense lac Michigan, avec des profondeurs dépassant 120 m. Si nous savions que des précipitations plus importantes et des températures plus froides ont régné à cette époque pour former et maintenir le lac Tauca, nous ne connaissions pas encore les mécanismes atmosphériques qui ont conduit à cette réorganisation drastique de la répartition des précipitations en Amérique du Sud. Ainsi, plusieurs scénarios différents étaient proposés pour expliquer l'origine des masses d'air qui ont apporté l'humidité nécessaire à la formation du lac Tauca. Ces incertitudes étaient dues au fait qu'il n'existait jusqu'à présent aucune méthode pour reconstruire le champ régional des précipitations


Dans cette nouvelle étude, les chercheurs du CRPG et leurs collègues ont tiré profit de dépôts glaciaires de l'Altiplano pour mettre en œuvre une méthode inédite. Un lac et un glacier ont en effet des sensibilités contrastées aux précipitations et aux températures, cette différence étant due au fait qu'il faut plus d'énergie pour évaporer l'eau d'un lac que pour fondre la glace d'un glacier. En reconstruisant la position des paléoglaciers synchrones du lac Tauca, les chercheurs ont exploité cette caractéristique pour déterminer avec une précision et une justesse inédites l'augmentation de précipitation et le refroidissement qui régnaient au moment du lac Tauca il y a 15 500 ans. Le résultat majeur de ce travail de recherche a été de réaliser pour la première fois une cartographie régionale des paléoprécipitations à l'échelle de l'Altiplano.

La carte de précipitations ainsi obtenue montre que les précipitations étaient maximales sur la partie orientale de l'Altiplano. Les chercheurs interprètent cette configuration comme un déplacement vers le sud de l'anticyclone de Bolivie (Bolivian High) de l'ordre de 500 km pendant la seconde partie de l'évènement Heinrich 1, il y a 15 500 ans. Cette hypothèse se base sur des observations climatologiques modernes: la position et l'intensité de cette zone de haute pression contrôle les entrées d'humidité en provenance de l'est sur l'Altiplano. Cette théorie trouve également sa place dans un corpus d'avancées récentes sur la paléoclimatologie sud-américaine. En effet, à l'échelle continentale, un consensus se dessine et suggère un déplacement vers le sud de tous les systèmes atmosphériques sud-américains lors des grandes périodes de refroidissement de l'hémisphère nord, conjointement à un ralentissement de la circulation thermohaline de l'océan.