Au cours du Petit Âge Glaciaire, les Européens vivant au Moyen Age ont été confrontés à des hivers extrêmement froids et à des étés inhabituellement doux. Les catastrophes climatiques extrêmes étaient devenues plus fréquentes, entraînant avec elles maladies et famine. Comme les gens ne possédaient guère de notions de climatologie à l’époque, beaucoup imputaient la vague de froid prolongée au mauvais sort ou à la magie. Les sorcières furent persécutées dans toute l’Europe, mais cela n’a, bien sûr, pas permis à la planète de sortir du Petit Âge Glaciaire.
De nouvelles études publiées dans la revue Earth and Planetary Science Letters, ont permis, au 21ème siècle, de percer les mystères du Petit Âge Glaciaire. Ainsi, les géoscientifiques de l’Université de Heidelberg et de l’Institut de Technologie de Karlsruhe ont découvert une foule d’informations sur le climat de leurs régions et sur le monde dans son ensemble, en remontant à des siècles écoulés. Ils ont trouvé ces informations dans un univers très inattendu : celui des stalagmites à l’intérieur des grottes.
Les stalagmites sont des spéléothèmes, autrement dit des dépôts minéraux formés à partir des eaux souterraines dans des cavernes souterraines. Jusqu’à présent, les scientifiques ne pouvaient mesurer les fluctuations climatiques à court terme, au cours de siècles passés, qu’à l’aide des cernes des arbres. Les données fournies par les cernes d’arbres devaient ensuite être analysées en relation avec des mesures indépendantes provenant d’autres études, puis recoupées avec des données historiques.
De leur côté, les stalagmites ouvrent de nouvelles perspectives sur les fluctuations climatiques. En effet, les chercheurs allemands ont pu examiner la composition isotopique de l’oxygène dans une stalagmite du sud de l’Allemagne. On sait que les années inhabituellement chaudes produisent des hivers très humides tandis que les années inhabituellement froides produisent des étés très humides. En analysant l’histoire des précipitations racontée par chaque couche microscopique de la stalagmite, les scientifiques ont pu obtenir davantage d’informations sur les fluctuations climatiques à court terme il y a plusieurs siècles.
On peut lire dans l’étude que lorsque les données des cernes des arbres sont combinées avec les données des spéléothèmes, on obtient un enregistrement complet de l’histoire de l’eau sur Terre avec des données qui peuvent être extrapolées de manière « particulièrement adaptée pour résoudre les problèmes climatiques extrêmes à court terme, à l’échelle régionale. »
Ce n’est pas la seule étude récente qui relie le changement climatique à l’intérieur des grottes. En 2019, une étude parue dans la revue The Anthropocene Review a décrit dans quelle mesure le changement climatique constitue une menace pour les écosystèmes rares dans des systèmes de grottes fermées, dont beaucoup sont des sites de recherche pour les biologistes. En effet, ces grottes sont, en théorie, à l’abri des influences du monde extérieur. Le climat sous terre, comme celui à la surface, peut être influencé de diverses manières par le réchauffement climatique anthropique. Pourtant, contrairement aux espèces de surface, les formes de vie souterraines ont parfois du mal à faire face à ces nouvelles conditions.
L’étude de 2019 explique qu’en raison de leur évolution dans un environnement stable, les espèces souterraines sont censées présenter une faible tolérance aux perturbations climatiques et ne pourraient donc, en théorie, faire face à de tels changements qu’en modifiant leur aire de répartition ou en s’adaptant aux nouvelles conditions environnementales. Cependant, lors de tels déplacements, elles auraient plus d’obstacles à surmonter que les espèces de surface et seraient donc plus exposées à une extinction locale.
Les auteurs de l’étude donnent un exemple de vie troglodyte rendue difficile par le changement climatique : les Troglohyphantes qui sont de très petites araignées que l’on rencontre dans les grottes. Les scientifiques ont étudié les conditions thermiques dans les grottes des Alpes occidentales et ont comparé ces données à la prévalence des Troglohyphantes. Ils ont découvert que la répartition des araignées était en corrélation avec les changements de température par rapport à l’époque du Pléistocène, ainsi qu’avec les changements climatiques plus récents. Après avoir analysé ces données, ainsi que des informations sur les températures constantes à l’intérieur des grottes, et en utilisant une modélisation de pointe, les chercheurs ont conclu que l’avenir s’annonce mal pour les araignées souterraines. En effet, il faut s’attendre à « un déclin futur de l’habitat propice aux araignées souterraines et à la possible extinction des espèces endémiques les plus restreintes. » Par rapport à d’autres espèces qui vivent dans des habitats confinés tels que les îles et les montagnes, les chercheurs s’attendent à ce que les espèces vivant dans des grottes soient aussi beaucoup plus vulnérables au changement climatique.
Source  : Salon via Yahoo Actualités.

Photo: C. Grandpey

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During the Little Ice Age, medieval European were afflicted with bitterly cold winters and unusually mild summers. Extreme weather disasters became more common, bringing with them the scourges of disease and famine. Because people did not entirely understand climate science back then, many blamed evil or magic for the prolonged cold snap. « Witches » were persecuted all over Europe, but of course this did nothing to break the planet out of the Little Ice Age.

Thanks to new research published in the journal Earth and Planetary Science Letters, ordinary people alive in the 21st Century can better understand the mysteries of the Little Ice Age. Indeed, the geoscientists from Heidelberg University and the Karlsruhe Institute of Technology have discovered a treasure trove of climate information about both their region of Germany and the world as a whole, going back centuries and centuries. They found all of this in a very unexpected place: stalagmites, or the tapering columns that grow up from the bottom of caves.

Stalagmites are speleothems, or mineral deposits that are formed from groundwater in underground caverns like caves. Up to now, scientists could only measure short-term climate fluctuations from over hundreds of years ago using tree ring records. Even then, those tree-ring records had to be analyzed along with independent measurements from other studies, as well as cross-referenced with historical records.

Yet stalagmites offer new insights into climate fluctuations because the German researchers could examine the isotopic composition of oxygen in a southern German stalagmite that had been formed from hard water. Unusually warm years produce very wet winters while unusually cold years produce very wet summers. By analyzing the precipitation history chronicled in each microscopic layer of the stalagmite, the scientists could learn about short-term climate fluctuations from centuries ago.

One can read in the study that when the tree-ring data is combined with the data from speleothems, it creates a comprehensive record of the history of Earth’s water with data that can be extrapolated in ways « uniquely suited to resolve extreme short-term climate events at the regional scale. »

This is not the only recent research that connects climate change science with the science of caves. A 2019 study in the journal The Anthropocene Review described how climate change poses a threat to the rare ecosystems that exist in closed-off cave systems, many of which are valued as research sites for biologists because they are, in theory, largely separated from the influences of the outside world. The subterranean climate, like the one on the surface, can in many ways be impacted by anthropogenic global heating. Yet unlike surface species, subterranean life forms may struggle to cope.

The 2019 study explains that owing to their evolution in a stable environment, subterranean species are expected to exhibit low tolerance to climatic perturbations and could theoretically cope with such changes only by shifting their distributional range or by adapting to the new environmental conditions. However, they should have more obstacles to overcome than surface species in such shifts, and therefore could be more prone to local extinction.

The authors of the study give an example of cave life struggling due to climate change : Troglohyphantes, or a genus of very small spiders known as sheet weavers. Scientists studied the thermal conditions in western Alps caves and compared this data to the prevalence of Troglohyphantes. They found that the spiders’ distribution correlated with temperature shifts from the Pleistocene epoch, as well as more recent climate shifts. After analyzing this data, along with information on constant temperatures inside the caves, and by using ecological niche modeling, the researchers concluded that subterranean spider species have a bleak outlook. Indeed, it « pointed toward a future decline in habitat suitability for subterranean spiders and the potential extinction of the most restricted endemic species. When compared with other species that live in confined habitats such as islands and mountains, the researchers expect cave species to be as much, if not more, vulnerable to climate change. »

Source : Salon via Yahoo News.