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Reconstruction Paléoenvironnementale

Reconstruction Paléoenvironnementale

La reconstruction paléoenvironnementale (également connue sous le nom de reconstruction paléoclimatique) fait référence aux résultats et aux enquêtes entreprises pour déterminer le climat et la végétation à une époque et à un endroit donnés du passé. Le climat, y compris la végétation, la température et l’humidité relative, a considérablement varié au cours de la période qui a précédé la première occupation humaine de la planète Terre, due à des causes naturelles et culturelles (dues à l’homme).

Les climatologues utilisent principalement des données paléoenvironnementales pour comprendre comment l'environnement de notre monde a changé et comment les sociétés modernes doivent se préparer aux changements à venir. Les archéologues utilisent des données paléoenvironnementales pour mieux comprendre les conditions de vie des personnes vivant sur un site archéologique. Les climatologues tirent profit des études archéologiques car elles montrent comment les humains ont appris par le passé à s’adapter ou ont échoué aux changements environnementaux, et comment ils ont provoqué des changements environnementaux ou les ont aggravés ou améliorés par leurs actions.

Utiliser des procurations

Les données collectées et interprétées par les paléoclimatologues sont appelées des mandataires, des substituts de ce qui ne peut être mesuré directement. Nous ne pouvons pas remonter dans le temps pour mesurer la température ou l'humidité d'un jour, d'une année ou d'un siècle donné, et il n'y a aucune trace écrite des changements climatiques qui nous donnerait des détails plus vieux que quelques centaines d'années. Au lieu de cela, les chercheurs en paléoclimat s'appuient sur des traces biologiques, chimiques et géologiques d'événements passés influencés par le climat.

Les principaux indicateurs utilisés par les chercheurs en climatologie sont les restes de plantes et d'animaux, car le type de faune et de flore d'une région indique le climat: pensez aux ours polaires et aux palmiers comme indicateurs du climat local. La taille des traces identifiables de plantes et d’animaux va d’arbres entiers à des diatomées microscopiques et des signatures chimiques. Les vestiges les plus utiles sont ceux qui sont assez grands pour être identifiables par espèce. la science moderne a pu identifier des objets aussi minuscules que des grains de pollen et des spores pour les espèces végétales.

Clés des climats passés

La preuve par procuration peut être biotique, géomorphique, géochimique ou géophysique; ils peuvent enregistrer des données environnementales qui varient dans le temps, chaque année, tous les dix ans, tous les siècles, tous les millénaires ou même plusieurs millénaires. Des événements tels que la croissance des arbres et les modifications de la végétation régionale laissent des traces dans les sols et les dépôts de tourbe, les glaces et les moraines glaciaires, les formations de grottes et au fond des lacs et des océans.

Les chercheurs s'appuient sur des analogues modernes; c'est-à-dire qu'ils comparent les résultats du passé à ceux des climats actuels dans le monde entier. Cependant, il y a des périodes très anciennes où le climat était complètement différent de ce que l'on vit actuellement sur notre planète. En général, ces situations semblent résulter de conditions climatiques caractérisées par des différences saisonnières plus extrêmes que toutes celles que nous avons connues aujourd'hui. Il est particulièrement important de reconnaître que les niveaux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère étaient inférieurs dans le passé à ceux actuels, de sorte que les écosystèmes contenant moins de gaz à effet de serre dans l'atmosphère se sont probablement comportés différemment qu'aujourd'hui.

Sources de données paléoenvironnementales

Il existe plusieurs types de sources où les chercheurs en paléoclimat peuvent trouver des archives préservées des climats passés.

  • Glaciers et banquises: Les masses de glace à long terme, telles que les calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique, ont des cycles annuels qui construisent chaque année de nouvelles couches de glace comme des cernes. La texture et la couleur des couches de la glace varient pendant les périodes les plus chaudes et les plus fraîches de l'année. En outre, les glaciers se dilatent avec l’augmentation des précipitations et du temps plus froid et se rétractent lorsque les conditions météorologiques sont plus clémentes. Des particules de poussière et des gaz créés par des perturbations climatiques, telles que des éruptions volcaniques, sont des particules qui peuvent être récupérées à l’aide de carottes de glace.
  • Fonds d'océan: Les sédiments se déposent au fond des océans chaque année et des formes de vie telles que les foraminifères, les ostracodes et les diatomées meurent et se déposent avec eux. Ces formes réagissent aux températures des océans: par exemple, certaines sont plus fréquentes pendant les périodes plus chaudes.
  • Estuaires et côtes: Les estuaires conservent des informations sur la hauteur du niveau de la mer antérieur dans de longues séquences de couches alternées de tourbe organique lorsque le niveau de la mer était bas et de limons inorganiques lorsque le niveau de la mer montait.
  • Des lacs: Comme les océans et les estuaires, les lacs ont également des dépôts basaux annuels appelés varves. Les varves contiennent une grande variété de restes organiques, allant de sites archéologiques entiers aux grains de pollen et aux insectes. Ils peuvent détenir des informations sur la pollution de l'environnement, comme les pluies acides, la fabrication de fer dans les environs ou les ruissellements des collines érodées situées à proximité.
  • Grottes: Les grottes sont des systèmes fermés, où les températures annuelles moyennes sont maintenues toute l'année et avec une humidité relative élevée. Les dépôts minéraux dans les grottes, tels que les stalactites, les stalagmites et les pierres de flux, se forment progressivement en fines couches de calcite, qui piègent les compositions chimiques de l'extérieur de la grotte. Les grottes peuvent donc contenir des enregistrements continus à haute résolution pouvant être datés à l'aide de la série d'uranium.
  • Sols Terrestres: Les dépôts de sol sur la terre peuvent également être une source d’information, piégeant des restes d’animaux et de végétaux dans des dépôts colluviaux à la base de collines ou des alluvions dans des terrasses de vallée.

Etudes archéologiques sur le changement climatique

Les archéologues s'intéressent à la recherche sur le climat depuis au moins les travaux de Grahame Clark en 1954 à Star Carr. Beaucoup ont travaillé avec des climatologues pour déterminer les conditions locales au moment de l'occupation. Une tendance identifiée par Sandweiss et Kelley (2012) suggère que les climatologues commencent à se tourner vers les archives archéologiques pour contribuer à la reconstruction des paléoenvironnements.

Les études récentes décrites en détail dans Sandweiss et Kelley incluent:

  • L'interaction entre l'homme et les données climatiques pour déterminer le taux et l'étendue d'El Niño et la réaction humaine à celui-ci au cours des 12 000 dernières années vécues par les habitants de la côte du Pérou.
  • Tell Leilan, dans le nord de la Mésopotamie (Syrie), a mis en évidence des éruptions volcaniques inconnues survenues entre 2075 et 1675 av. J.-C. et peut avoir conduit à la désintégration de l'empire Akkadian.
  • Dans la vallée de Penobscot dans le Maine, dans le nord-est des États-Unis, des études sur des sites datant du début du siècle moyen archaïque (il y a environ 9 000 à 5 000 ans) ont permis d'établir une chronologie des inondations dans la région, associée à la chute ou à la dépression des lacs.
  • Île Shetland, en Écosse, où les sites du néolithique sont inondés de sable, ce qui pourrait indiquer une période de tempête dans l'Atlantique Nord.

Sources

  • Allison AJ et Niemi TM. 2010. Reconstitution paléoenvironnementale des sédiments côtiers de l'Holocène adjacents à des ruines archéologiques à Aqaba, en Jordanie. Géoarchéologie 25(5):602-625.
  • Dark P. 2008. Reconstruction paléoenvironnementale, méthodes. Dans: Pearsall DM, éditeur. Encyclopedia of Archaeology. New York: Presse académique. p 1787-1790.
  • Edwards KJ, Schofield JE et Mauquoy D. 2008. Enquêtes paléoenvironnementales et chronologiques à haute résolution du landnám nordique à Tasiusaq, Eastern Settlement, Groenland. Recherche quaternaire 69:1-15.
  • Gocke M, Hambach U, Eckmeier E, Schwark L, Zöller L, Fuchs M., Löscher M. et Wiesenberg GLB. 2014. Introduction d'une approche multi-proxy améliorée pour la reconstruction paléoenvironnementale des archives de loess-paléosol appliquées à la séquence de Nussloch du Pléistocène supérieur (SW Allemagne). Paléogéographie, Paléoclimatologie, Paléoécologie 410:300-315.
  • Lee-Thorp J, et Sponheimer M. 2015. Contribution des isotopes de lumière stables à la reconstruction paléoenvironnementale. Dans: Henke W et Tattersall I, éditeurs. Manuel de paléoanthropologie. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. p 441-464.
  • Lyman RL. 2016. La technique de plage climatique mutuelle n'est (généralement) pas la technique de sympatrie lors de la reconstruction de paléoenvironnements à partir de restes de faune. Paléogéographie, Paléoclimatologie, Paléoécologie 454:75-81.
  • Rhode D, Haizhou M, Madsen DB, PJ Brantingham, Forman SL et Olsen JW. 2010. Enquêtes paléoenvironnementales et archéologiques sur le lac Qinghai, Chine occidentale: preuves géomorphiques et chronométriques de l'historique du niveau des lacs. Quaternaire International 218(1-2):29-44.
  • Sandweiss DH et Kelley AR. 2012. Contributions archéologiques à la recherche sur les changements climatiques: les archives archéologiques en tant qu'archives paléoclimatiques et paléoenvironnementales *. Revue annuelle d'anthropologie 41(1):371-391.
  • Shuman BN. 2013. Reconstruction du paléoclimat - Approches In: Elias SA et Mock CJ, éditeurs. Encyclopédie de la science quaternaire (Deuxième édition). Amsterdam: Elsevier. p 179-184.