Le climat plus chaud, plus humide et homogène du passé pourrait bientôt revenir sur la côte est. —

Ce scénario de refroidissement s’est déplacé dans la direction opposée au changement climatique d’aujourd’hui. Une différence, le professeur adjoint en résidence du Département des sciences de la Terre de l’UConn, Tammo Reichgelt, est que dans le passé, ces changements se sont produits progressivement, étalés sur 18 millions d’années plutôt que sur quelques centaines d’années comme avec le rythme actuel du réchauffement climatique. Le Miocène peut encore nous donner un aperçu de ce qui nous attend dans un avenir plus chaud.

Reichgelt dirige une équipe de chercheurs comprenant le professeur adjoint du Département des sciences de la Terre Ran Feng, Aly Baumgartner de l’Université d’État de Fort Hays et Debra A. Willard de l’US Geological Survey qui s’efforcent de comprendre les détails du climat de cette époque ancienne pour le partie orientale des États-Unis, qui est malheureusement un point vide sur les cartes paléoclimatiques, dit Reichgelt. Ces lacunes sont dues à moins de zones riches en fossiles à l’est, probablement en raison d’une combinaison d’érosion glaciaire et d’un manque de bassins sédimentaires où les matériaux pourraient être déposés. Ils ont publié leurs dernières découvertes dans Changement global et planétaire.

Face au défi de la rareté des fossiles pour la région, Reichgelt et ses co-auteurs ont rassemblé autant d’informations fossiles que possible sur des sites situés le long de la côte est, à partir de macrofossiles végétaux, y compris les restes de feuilles, de fruits et de fleurs ainsi que microfossiles, comme le pollen et les spores.

“Nous avons une dispersion de différentes localités fossiles tout au long de la côte est, de la Louisiane au Vermont, mais rien de continu”, explique Reichgelt. “Cela crée immédiatement une image déjà en damier, mais cela ne signifie pas nécessairement qu’il ne se passe rien d’intéressant, cela rend simplement l’interprétation plus difficile.”

Les caractéristiques d’une plante reflètent le climat dans lequel elle a poussé; par conséquent, les plantes sont un puissant proxy pour déchiffrer à quoi ressemblaient les conditions climatiques. En tant que paléobotaniste, Reichgelt utilise ces indices de plantes fossilisées pour reconstituer les détails des climats anciens.

Avec les données fossiles, les chercheurs ont reconstitué le paléoclimat en examinant la distribution végétale moderne des parents vivants les plus proches des fossiles trouvés sur chaque site. Cette information a permis aux chercheurs de créer la meilleure plage de chevauchement où les plantes pourraient pousser dans les conditions actuelles.

“Dans certaines de ces localités, il y avait des éléments tropicaux, comme le pollen de la famille des sapodilles (Sapotacées) dans le Massachusetts. Il fait beaucoup trop froid pour ces types de plantes à ces endroits aujourd’hui, ce qui suggère qu’il faisait un peu plus chaud. Nous l’avons quantifié et avons créé une enveloppe la mieux adaptée à ce qu’était le climat, et cela nous donne des plages avec une incertitude d’environ deux degrés.”

Reichgelt explique que l’image révélée par les données est assez inattendue. Ils ont divisé les données en deux intervalles de temps différents, le plus chaud du début au Miocène moyen et le Miocène tardif lorsqu’il se refroidissait et se rapprochait des conditions climatiques actuelles.

Fait intéressant, il y avait très peu de différence de température entre la flore fossile du Vermont et celle de la Floride, dit Reichgelt au cours de l’intervalle de temps précédent. Dans ce climat globalement plus chaud du début du Miocène, la côte orientale semble avoir eu un climat généralement homogène, avec des conditions plus chaudes et plus humides pour le nord-est et des conditions qui semblent ne pas être différentes de celles du sud-est aujourd’hui.

Reichgelt dit que les données indiquent également une différence prononcée dans la saisonnalité des précipitations dans toute la région, plus que ce que nous voyons maintenant.

Feng a modélisé les conditions climatiques du Miocène et l’équipe a comparé les modèles à la reconstitution paléobotanique. Les données climatiques reconstruites étaient cohérentes avec les modèles en termes de précipitations, cependant, les températures modélisées étaient plus élevées que ce qui est indiqué par les données fossiles.

“La question se pose, pourrait-il y avoir quelque chose qui influence les reconstructions de plantes ? Ou pourrait-il y avoir quelque chose qui influence les reconstructions de modèles ? Pour faire court, les systèmes de transport de chaleur tels que les courants océaniques ou les tempêtes le long de la côte est pourraient transporter de l’eau et de la des basses latitudes vers les hautes latitudes, d’une manière beaucoup plus efficace qu’aujourd’hui. Comme nous n’avons que des preuves terrestres, c’est très spéculatif », explique Reichgelt.

La modélisation est un processus itératif et des inadéquations entre les modèles et les données indirectes se produisent parfois, mais Feng et Reichgelt font partie d’un effort communautaire pour étudier la capacité des modèles à simuler le climat du Miocène et les causes des écarts entre les modèles et les données géologiques. Reichgelt dit que les informations ici seront très certainement intégrées à la validation et à l’amélioration des modèles.

Reichgelt a comparé les résultats aux scénarios modernes de changement climatique qui prévoient une augmentation de la saisonnalité des précipitations au cours du 21^St siècle, où le nord-est devrait connaître une augmentation du risque de sécheresse, une augmentation des précipitations annuelles et une augmentation des événements de précipitations extrêmes, conformément aux résultats de l’article.

Alors que le climat continue de changer, les données de reconstruction paléoclimatique suggèrent que nous pourrions commencer à voir une homogénéisation du climat le long de la côte est où la saisonnalité de la température ressemble beaucoup à ce que vous verriez dans le sud-est, dit Reichgelt, par exemple où le nord les hivers sont beaucoup plus chauds et ressemblent aux hivers du sud-est.

L’hiver chaud que nous connaissons actuellement dans le nord-est est une caractéristique typique du début du Miocène moyen et pourrait devenir plus fréquent à l’avenir, dit Feng.

Reichgelt ajoute une autre découverte intéressante liée aux types de végétation qu’ils ont analysés, qui étaient tout sauf homogènes dans un climat aussi homogène.

“La végétation était extrêmement quadrillée. Nous savons qu’elle était constamment boisée, tout comme elle l’est aujourd’hui, mais avec toutes sortes de types de forêts différents. La raison pour laquelle c’est important est que dans la partie ouest et centrale du continent pendant le Miocène , il y a eu une énorme transition de la forêt aux prairies et cela ne semble pas se produire à l’est.”

Chercher pourquoi c’est le cas est quelque chose que Reichgelt espère creuser dans de futures études.

Quant à ce que nous devrions glaner de cette étude, Reichgelt dit qu’il était étonnant de trouver autant de chevauchement entre le Miocène et les prévisions observées et modélisées pour le changement climatique de l’est des États-Unis.

“De l’augmentation des précipitations, de l’amplification vers le nord des effets du changement climatique et des changements dans les précipitations saisonnières, le monde plus chaud du Miocène semble être un analogue remarquablement bon pour l’avenir.”