Au milieu du XIXe siècle, lors d’un trajet entre Tripoli et Tombouctou, l’explorateur allemand Heinrich Barth découvrit des peintures et des gravures sur rochers figurant des scènes de chasse et des animaux. Ces traces, datées d’il y a 11 000 à 5 500 ans, démontrent qu’à cette époque le Sahara était bien différent d’aujourd’hui. Effectivement, une végétation tropicale et de fleuves recouvrait le désert actuel : le Sahara était « vert ». Cependant, il y a environ 5 500 ans, la région a connu une aridification extrêmement rapide, laissant la place au désert tel que nous le connaissons aujourd’hui. Une équipe internationale, dont fait partie Thibaut Caley, du laboratoire EPOC (CNRS et université de Bordeaux), a mis en évidence le rôle d’une baisse des températures dans les hautes latitudes de l’hémisphère Nord dans la disparition du Sahara vert. Précédée et suivie de conditions climatiques arides, cette période humide africaine qui a duré environ 6 000 ans a été exceptionnelle. Sa fin est cependant mal connue, notamment la rapidité et la synchronicité de l’aridification à toute la région du Sahara et du Sahel. Pour clarifier cette question, Thibaut Caley et ses collègues ont d’abord analysé des sédiments marins dans le golfe de Guinée. Ils se sont surtout intéressés à la cire qui couvre les feuilles des plantes et que l’on retrouve dans les dépôts sédimentaires. La composition en isotopes stables de l’hydrogène de ces cires permet de reconstruire l’intensité du cycle hydrologique (cette composition peut être reliée à la composition de l’eau de pluie utilisée par les plantes). Grâce à cet indicateur, les chercheurs ont montré que les précipitations ont fortement diminué il y a entre 5 800 et 4 800 ans dans la région du Cameroun et dans le centre du Sahel-Sahara. Une observation similaire a été établie dans le nord-est de l’Afrique, attestant d’un phénomène global. Par ailleurs, la baisse du niveau du lac Tchad d’une centaine de mètres vers 5 200 ans et l’augmentation des poussières dans le nord-ouest de l’Afrique vers 5 500 ans sont aussi des signes d’une grande sécheresse.

Etude des phénomènes atmosphériques

Pour comprendre ce qui s’est passé, les chercheurs ont étudié les phénomènes atmosphériques qui jouent sur l’apport d’humidité dans la région. Les sources d’humidité pour le Sahel et le Sahara sont, d’une part, l’océan Atlantique et, d’autre part, la mousson venant d’Afrique centrale. Les volumes de précipitations ainsi que leur caractère saisonnier sont modulés par deux courants atmosphériques, le jet d’est tropical (TEJ) et le jet d’est africain (AEJ). Le premier évolue à haute altitude et près de l’équateur tandis que le second se situe à plus basse altitude mais plus au nord. Si le TEJ ralentit, les conditions sont plus arides et, inversement, un AEJ plus fort provoque des conditions sèches.

Mais quel phénomène a provoquer l’aridification du Sahara vert ?

Cela pourrait être à chercher dans les hautes latitudes de l’hémisphère Nord. En effet, de nombreux indicateurs montrent que les températures estivales dans la région s’étendant du Groenland à la mer de Norvège auraient baissé il y a entre 6 000 et 5 000 ans. Cela pourrait être du à un ralentissement des courants dans l’océan Atlantique qui ramènent de l’eau chaude et salée des basses latitudes vers le Nord (on parle de circulation thermohaline) ou à une expansion du vortex polaire de l’hémisphère Nord, qui apporte du vent froid plus au Sud. Pour comprendre comment ce phénomène a pu influer sur les conditions climatiques au Sahara, les chercheurs ont utilisé un modèle numérique du climat qui reproduit les conditions de l’époque avec un refroidissement, de 0,5 °C à 2,5 °C, de l’Atlantique Nord. Les chercheurs ont montré que les anomalies de température se manifestent alors jusqu’au nord de l'Afrique, ce qui a pour conséquence de ralentir le TEJ, réduisant les précipitations. Par ailleurs, la baisse des températures au sol dans le Sahara bloque aussi la remontée vers le nord de la mousson, conduisant à une baisse des précipitations dans le Sahel. Les chercheurs ont aussi montré que ces conditions ont renforcé l’AEJ, accentuant encore une fois l’aridification de la région. Ainsi, une variation de température aux hautes latitudes de l’hémisphère Nord pourrait avoir déclenché un effet en cascade avec des rétroactions qui ont finalement conduit à la disparition du Sahara vert. De façon plus générale, comme le souligne Thibaut Caley, « ces travaux confortent également l’hypothèse selon laquelle les changements futurs de température dans les hautes latitudes de l’hémisphère Nord pourraient avoir d’importantes répercussions sur le cycle hydrologique saharien et par conséquent sur les populations de cette région. »

Sean Bailly Publié le 20/12/2017