Un corail vieux de 600 ans nous montre comment l'océan Pacifique a changé depuis 1370
Un seul corail des Fidji, vieux de plus de 600 ans, a enregistré les variations de température de l’océan Pacifique au cours de sa longue vie.
Les scientifiques savent que le Pacifique s'est réchauffé au fil des siècles, avec des vagues de chaleur marines et un blanchissement généralisé des coraux ces dernières années en raison du changement climatique anthropique. Mais on pense qu'il y a eu des années plus froides et des années plus chaudes, voire des décennies, au cours de ce processus. Bien sûr, il est difficile d'en savoir plus sur cette variabilité, car il existe très peu d'enregistrements continus remontant à des centaines d'années.
Nos recherches, publiées dans Science Advances, contribuent à combler ces lacunes. Nous avons utilisé un échantillon d'un seul et même immense Diploastrea heliopora corail, parfois appelé corail nid d'abeille. Ce spécimen inhabituellement ancien a été découvert en 1998 et les scientifiques en ont prélevé un échantillon en le forant. Nous avons maintenant analysé cet échantillon à l'aide de techniques scientifiques modernes.
Nous avons combiné ce long enregistrement corallien avec celui d'autres coraux de l'archipel fidjien pour construire une chronologie maîtresse de la température dans les eaux fidjiennes. Pour la période depuis les années 1990, nous disposons de nombreuses données provenant de bouées météorologiques, de satellites et d'autres instruments à combiner avec cela.
Cela signifie que les enregistrements coralliens s'étendent techniquement sur 627 ans et peuvent nous indiquer quelle était la température de la mer autour des Fidji entre 1370 et 1997. Il s'agit du plus long enregistrement continu de température de ce type dans l'océan tropical.
Le corail peut être une fenêtre sur le passé
Les coraux massifs peuvent vivre de nombreuses années, en formant continuellement un squelette de carbonate de calcium qui s'accumule en couches sur le squelette ancien. La partie vivante du corail n'occupe que les quelques millimètres supérieurs. Au fur et à mesure que de nouvelles couches s'ajoutent, le vieux squelette est libéré par le corail, laissant une trace des conditions passées.
Nous avons notamment cherché à déterminer le rapport entre deux éléments présents dans le squelette du corail : le strontium et le calcium, qui servent de proxy pour la température de l’eau de mer. Lorsque le strontium est moins présent que le calcium dans le squelette du corail, cela signifie que l’eau était chaude lorsque le corail était vivant, et vice versa. Nous avons analysé ces éléments à l’aide de machines de spectrométrie de masse qui quantifient la composition élémentaire des matériaux même à de très faibles concentrations.
Les données de température passées du corail montrent comment les modèles climatiques tels que l’oscillation interdécennale du Pacifique ont évolué au fil des siècles, offrant un contexte crucial pour comprendre les tendances actuelles et futures du climat.
L’océan Pacifique est l’un des principaux facteurs de variabilité climatique à travers le monde. Le phénomène le plus connu est celui du passage du Pacifique d’un état El Niño à un état La Niña tous les deux ou trois ans, lorsque les changements de température dans l’océan entraînent des variations importantes des précipitations et le développement de cyclones. Pourtant, même ce cycle est maîtrisé par l’oscillation interdécennale, qui implique un changement de température entre le Pacifique nord, le Pacifique sud et le Pacifique tropical tous les 15 à 30 ans.
Le réchauffement climatique moderne en contexte
Les coraux géants peuvent contenir des histoires vieilles de plusieurs siècles dans leur histoire de croissance ou dans la composition chimique de leur squelette. Par exemple, le corail indique qu'il y a eu une période de réchauffement notable entre 1370 et 1553, lorsque la mer autour des Fidji était presque aussi chaude qu'elle l'est aujourd'hui. Cela souligne la façon dont le système climatique du Pacifique varie naturellement.
Cependant, nous pouvons combiner nos coraux avec d’autres enregistrements paléocéanographiques de l’ensemble du Pacifique pour obtenir une vue d’ensemble. Lorsque nous procédons ainsi, nous constatons que le réchauffement de l’ensemble du Pacifique au cours du siècle dernier, en grande partie attribué au réchauffement climatique d’origine humaine, marque un écart significatif par rapport à la variabilité naturelle enregistrée au cours des siècles précédents.
Alors que certaines régions du Pacifique étaient autrefois plus chaudes tandis que d’autres ont connu une décennie ou deux de températures plus froides, et vice versa, cette relation est en train de s’altérer. Le réchauffement est de plus en plus synchronisé dans l’océan Pacifique tropical et subtropical.
Cela entraîne à son tour de grands changements dans les précipitations et les cycles de sécheresse et d’inondation, puisque la pluie est souvent générée par l’évaporation de la vapeur d’eau au-dessus des mers plus chaudes.
Mais ce réchauffement, caractérisé par une différence relativement faible des températures océaniques dans le Pacifique, n’est pas typique des six derniers siècles. Cela suggère que le réchauffement observé dans le Pacifique depuis le début du XXe siècle pourrait entraîner des changements sans précédent dans l’oscillation interdécennale.
Conséquences pour le climat futur
Il est essentiel de comprendre le comportement à long terme de l’oscillation interdécennale du Pacifique pour prédire les changements climatiques futurs.
Récemment, une autre étude sur les coraux de la Grande Barrière de corail d'Australie et de la mer de Corail qui l'entoure a montré que les températures des récifs lors de cinq épisodes récents de blanchissement des coraux étaient les plus élevées des 407 dernières années. Le plus grand récif du monde est en grave danger.
Nos propres travaux montrent que l’océan autour des Fidji est à son niveau le plus chaud depuis au moins 653 ans. Ces changements pourraient conduire à des phénomènes météorologiques plus extrêmes, comme des sécheresses prolongées ou des cyclones tropicaux plus intenses, avec des conséquences importantes pour les millions de personnes vivant dans la région.
Notre étude montre pourquoi les coraux géants à longue durée de vie sont si importants en tant qu’archives des changements climatiques passés, alors que leur avenir est menacé par le réchauffement des océans. La préservation de ces coraux géants est vitale.
Juan Pablo D'Olivo, chercheur principal, Institut des sciences marines et de limnologie, Université nationale autonome de Mexique (UNAM); Ariaan Purich, maître de conférences en variabilité et changement climatiques, Université Monashet Jens Zinke, professeur de paléobiologie, Université de Leicester
