Grotte de Janelão dans le parc national des grottes de Peruaçu, Januária, État du Minas Gerais. De nombreuses grottes du parc sont grandes, avec une hauteur sous plafond de 100 m, au fond d'un canyon de 200 m. Des géologues affiliés à l'Université de São Paulo étudient 1 000 ans de variabilité climatique dans les grottes. Crédit : Ataliba Coelho
Une étude de l'Université de São Paulo indique que le Cerrado connaît sa plus grave sécheresse depuis des siècles en raison de la hausse des températures et de la perturbation des régimes de précipitations, confirmés par l'analyse des données géologiques et météorologiques.
Des chercheurs de l'Université de São Paulo ont découvert que le Cerrado, le biome de la savane du Brésil, souffre de sa pire sécheresse depuis 700 ans. Ce constat alarmant est largement attribué aux effets du réchauffement climatique, qui ont été particulièrement graves dans la région centrale du Brésil. Dans cette région, les températures ont augmenté d'environ 1 °C au-dessus de la moyenne mondiale de 1,5 °C. Cette hausse de température a perturbé le cycle hydrologique, provoquant l’évaporation d’une grande partie des précipitations avant qu’elles ne puissent nourrir le sol, entraînant des pluies torrentielles moins fréquentes mais plus intenses et une recharge réduite des aquifères. La sécheresse pourrait épuiser les affluents du fleuve São Francisco, le principal fleuve du bassin.
Analyse climatique historique à l'aide de stalagmites
Dans leur étude, récemment publiée dans Communications naturellesles chercheurs ont analysé les enregistrements de température, de précipitations, de débits et d'équilibre hydrologique de la station météorologique Januária, l'une des plus anciennes de l'État de Minas Gerais, avec des enregistrements datant de 1915. Ils ont corrélé ceux-ci avec les variations de la composition chimique des stalagmites dans une grotte dans le parc national voisin des grottes de Peruaçu.
«Nous avons utilisé des données géologiques pour étendre la perception de la sécheresse causée par le réchauffement climatique à une période bien antérieure au début des enregistrements de la station météorologique, et avons pu reconstituer des modèles météorologiques remontant à sept siècles. Cela prouve que le Cerrado est plus sec qu'il ne l'était et que le temps sec est associé à la perturbation du cycle hydrologique causée par l'augmentation de la température due à l'activité humaine, en particulier les émissions de gaz à effet de serre », a déclaré Francisco William da Cruz Junior, professeur à l'Institut des géosciences de l'USP et co-auteur de l'étude.
« Le message est qu'il n'y a pas d'équivalent avec la sécheresse qui sévit actuellement. Il est important de noter que notre étude a identifié une hausse des températures à partir des années 1970. Cette hausse n’a pas encore atteint son apogée. On s’attend à ce que le phénomène s’aggrave encore », a ajouté Cruz.
Nicolás Strikis collecte des spécimens de stalagmites dans la grotte d'Onça, dans le parc national des grottes de Peruaçu. Crédit : Daniel Menin
Explorer la grotte d'Onça
La grotte d'Onça, cachette de jaguar où ont été collectées des données sur la composition chimique des stalagmites, se distingue des autres grottes étudiées par le groupe en ce qu'elle possède une entrée grande ouverte et est influencée par les variations de température extérieure même si elle se trouve au fond d'un 200 m de profondeur. canyon.
« Les études de grottes ouvertes comme celle-ci sont rares. Nous étudions généralement les grottes dans un environnement fermé, où très peu d’air circule et où la température est stable tout au long de l’année », a expliqué Cruz.
« La connexion de la grotte d'Onça avec le climat extérieur nous a permis de déterminer que la sécheresse altère également la chimie des spéléothèmes (dépôts minéraux formés à partir des eaux souterraines dans des grottes souterraines, notamment des stalagmites et des stalactites). L’augmentation de l’évaporation due au réchauffement diminue la recharge des eaux souterraines qui alimentent l’eau goutte à goutte dans la grotte. Les changements chimiques dans la roche, associés à l’évaporation de l’eau, nous ont montré que la sécheresse actuelle est sans précédent. »
Techniques innovantes d’étude du climat
Cette recherche fait partie d’une initiative plus large visant à comprendre la variabilité et le changement climatiques entre 850 CE et 1850 CE. Le projet exploite les données sur les spéléothèmes et les cernes des arbres du centre-est de l’Amérique du Sud pour suivre les modèles climatiques historiques.
« La nouvelle méthodologie et la validation des données analysées dans notre étude ouvrent la voie à davantage de recherches dans d’autres grottes, régions et biomes. Ce type d’approche peut être utilisé pour reconstituer plus précisément le climat du Brésil », a déclaré Cruz.
« Notre étude innove en utilisant des données chimiques de spéléothèmes pour détecter les variations du cycle hydrologique et les associer aux changements induits par le réchauffement sous les tropiques », a-t-il ajouté.
Le groupe a également analysé des arbres fossiles du parc national des grottes de Peruaçu pour des études paléoclimatiques menées en partenariat avec des biologistes également impliqués dans le projet thématique. « Des fossiles de Amburana cearensis se trouvent dans les grottes. Ils sont protégés du soleil depuis plus de 500 ans. En combinant les résultats de notre étude avec les recherches en cours sur ces arbres fossiles, nous avons obtenu des données indépendantes relatives à ce même phénomène », a déclaré Cruz.
L'étude faisait partie d'un projet thématique soutenu par la FAPESP en partenariat avec la National Science Foundation (NSF) des États-Unis.
