Les rivières fossiles racontent des réchauffements climatiques passés

Publié par Adrien le 03/11/2021 à 09:00
Source: Université de Genève
Pourquoi les populations des rives du Nil ont-elles migré il y a 10'000 ans, lorsque le Sahara égyptien était encore vert ? Des géologues dirigées par l'Université de Genève (UNIGE) se sont intéressées aux rivières fossiles au nord du lac (En limnologie, un lac est une grande étendue d'eau située dans un continent où il...) Nasser en Égypte, afin de reconstruire la paléo-hydrologie de la région et déterminer le taux de précipitations de cette période humide africaine. Ils et elles ont ainsi constaté que suite à une rapide augmentation de la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) d'environ 7°C, la fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un...) des événements de fortes pluies a été multipliée par 4, augmentant les crues des rivières et forçant les populations riveraines à migrer vers le centre du pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue...). Ces résultats, à lire dans la revue Quaternary Science Reviews, mettent en exergue l'augmentation d'événements météorologiques extrêmes en cas de réchauffement climatique (Le réchauffement climatique, également appelé réchauffement planétaire, ou...).


Une image satellite montre les morphologies des rivières fossiles du sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) de l'Égypte. Cette étude démontrent que ces rivières étaient intensément actives pendant la période humide africaine.
© Esri World Imagery

L'Afrique (D’une superficie de 30 221 532 km2 en incluant les îles,...) a connu une période humide, entre 14'800 et 5'500 ans avant notre ère, caractérisée par un Sahara encore vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde...). Pourtant, cette région du nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) du lac Nasser en Égypte est aujourd'hui aride, ne laissant comme traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de...) de ce passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble...) verdoyant que des rivières fossilisées. "Ces rivières sont essentielles pour reconstruire les climats antérieurs, car elles nous permettent de déterminer quelles étaient les quantités d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) en circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles...), ainsi que les quantités et les fréquences des pluies", explique Abdallah Zaki, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la...) au Département des sciences de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) de la Faculté des sciences de l'UNIGE et premier auteur de l'étude.

Reconstruire les débits des rivières pour avoir le taux de précipitation

Pour reconstruire la paléo-hydrologie d'une région, il faut dans un premier temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) observer les galets des rivières fossilisées. "De gros galets indiquent un important débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers...) d'eau, capable de les transporter, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) comme la profondeur et la largeur (La largeur d’un objet représente sa dimension perpendiculaire à sa longueur, soit...) de la rivière (En hydrographie, une rivière est un cours d'eau qui s'écoule sous l'effet de la...) qui permettent de retracer le débit d'eau en mètres cubes par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...)", indique Sébastien Castelltort, professeur associé au Département des sciences de la Terre et dernier auteur de l'étude. Dans un deuxième temps, il s'agit de connaître la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) du bassin de drainage, soit la zone qui connecte les eaux en amont de la rivière. "En associant ces deux chiffres, on obtient le taux de précipitation responsable du transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus...) des sédiments étudiés", poursuit le chercheur genevois.

Pour ensuite dater les rivières, les scientifiques utilisent deux techniques différentes. La première, réalisée en collaboration avec l'ETH Zurich, utilise la datation au carbone 14 (Le carbone 14 est un isotope radioactif du carbone, noté 14C.) de la matière organique (La matière organique (MO) est la matière carbonée produite en général par...) qui comble la rivière fossilisée. La seconde, nommée Optically Stimulated Luminescence (La luminescence est une émission de lumière dite "froide", par opposition à l'incandescence qui...) et réalisée avec des spécialistes de l'Université de Lausanne (L'Université de Lausanne (UNIL) est une université située à Lausanne, en...), consiste à mesurer la luminescence des quartz pour obtenir l'âge du dépôt des sédiments.

Une forte augmentation de pluies intenses

Les scientifiques ont effectué ce travail sur six rivières de la région et ont confirmé que les rivières étaient principalement actives entre 13'000 et 5'000 ans avant notre ère, soit en pleine période humide africaine. "Mais ce qui est particulièrement intéressant, c'est que notre étude démontre que les précipitations étaient très intenses, de 55 80 mm par heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur...), et ce 3 à 4 fois plus fréquemment qu'avant la période Africaine humide, ce qui est énorme!", relève Abdallah Zaki.

En effet, le taux annuel de précipitation seul ne permet pas de rendre compte de l'intensité des pluies, et donc des conséquences qui en découlent. "Si nous prenons l'exemple de Londres (Londres (en anglais : London - /?l?nd?n/) est la capitale ainsi que la plus grande ville...), nous avons la sensation qu'il y pleut tout le temps, illustre Sébastien Castelltort. Or, l'on mesure à Londres en moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) 680 mm de pluie (La pluie désigne généralement une précipitation d'eau à l'état...) par an, contre environ 1400 mm à Genève, soit plus du double!" C'est simplement qu'à Londres, les pluies s'étalent sur toute l'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié...), alors qu'elles sont plus concentrées à Genève.

Une explication à la forte migration des populations du Nil

Les résultats obtenus par les géologues, soit cette brusque augmentation d'épisodes de pluies intenses, donnent une explication à la forte migration des populations riveraines de la région vers le centre du territoire (La notion de territoire a pris une importance croissante en géographie et notamment en...) à cette époque, constatée par les archéologues. "En effet, les crues violentes des rivières se sont multipliées, rendant les berges inhospitalières", confirme Abdallah Zaki.

Cette multiplication (La multiplication est l'une des quatre opérations de l'arithmétique élémentaire...) par 4 des précipitations violentes coïncide également avec une augmentation de l'ordre de 7°C des températures de cette région. "Cette étude nous donne ainsi une leçon (La leçon est un terme qui revêt diverses significations dans le domaine de l'enseignement.) historique racontée par les roches sur la manière dont le système Terre se comporte en cas de réchauffement climatique rapide", indique Sébastien Castelltort. Comprendre la distribution des précipitations sur l'année va devenir un enjeu capital de prévention (La prévention est une attitude et/ou l'ensemble de mesures à prendre pour éviter...) des risques aujourd'hui, car étant dans une période de réchauffement climatique, ceux-ci vont également se multiplier prochainement. "Ce qui s'est passé en Allemagne cet été devrait ainsi devenir plus courant", conclut-il.
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