Changement climatique

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Résumé de la conférence
donnée à Agropolis Museum
le 26 novembre 2003
Texte mis à jour le 04 mai 2004

Archives des religieux et lichens,
marqueurs du Petit Âge de Glace


d'Alain Gioda, Vincent Jomelli, Antoine Rabatel et Gaston Demarée
Conférence dictée par Alain Gioda
de l'Unité de Recherche de l'IRD Greatice

 

 

Résumé
Pendant au moins 300 ans (entre 1550 et 1850) un épisode de refroidissement général fut entrecoupé par des épisodes caniculaires. Les archives climatiques, ici étudiées plus spécialement dans les Andes, sont les lichens et les écrits des jésuites et des franciscains.  


S o m m a i r e 
Localisation

I - Les archives religieuses

II - Un phénomène mondial : le Petit Âge de Glace

III - La lichenométrie

Conclusion

Bibliographie


Introduction

L’historien Emmanuel Le Roy Ladurie propose dans son histoire du climat depuis l’an mil, de limiter le Petit Âge de Glace en Europe à la période entre 1550 et 1850.
Le terme « Petit Âge de Glace » a été inventé en 1939 par le glaciologue nord-américain François-Émile Matthes pour décrire «une époque de glaciation modérée qui suivit la période la plus douce de l’Holocène (période la plus récente de l’ère quaternaire qui couvre les 10 000 dernières années)».

Mission Jésuite au Chili
Glacier Sud du Charquini

Il décela ce radoucissement en étudiant les moraines des glaciers de la Sierra Nevada, en Californie : peu érodées , les moraines frontales de ces glaciers étaient donc récentes et témoignaient d’une avancée suivie d’un recul des glaciers. Comme de telles formations existent aussi dans les Andes (voir la figure 1), devait-on en déduire l’existence d’un autre Petit Âge de Glace ? Les Petits Âges étaient-ils concomitants ? L’étude de cette alternance d u climat avec ses pics de température pourrait apporter des enseignements à propos des fluctuations actuelles du climat, sachant que sa date de fin (autour de 1850) est aussi celle du début de l’atteinte du climat par la pollution industrielle.

Ces moraines, et donc l’âge des événements climatiques, appartiennent pour une part au moins à une époque antérieure à l’invention des instruments de mesure (les thermomètres, tels que nous les connaissons, furent inventés seulement au début du XVIIIe s. et la météorologie scientifique leur est logiquement postérieure).

De plus, les moraines sont au-dessus de la limite des arbres et la dendrochronologie qui utilise leur bois n’est donc pas applicable. Nous nous sommes donc tournés vers les textes et les travaux des religieux et aussi vers les lichens.

  

I.- Les archives religieuses

Les archives de la Chambre des Comptes de la Savoie avaient déjà permis de retracer une histoire de la Mer de Glace. Dans les Andes, dans le sillage des conquistadors venus pour trouver or, argent et pierres précieuses, de nombreuses villes minières ont été fondées, parfois à plus de 4 000 mètres d’altitude : par exemple, Cerro de Pasco, au Pérou, et Potosi, en Bolivie.

 

Mission Jésuite au Chili
Notre-Dame de Grâce de Quinchao

Dans ces cités rapidement devenues richissimes (les nobles espagnols possesseurs d’une prébende y faisaient fortune en quelques semaines), l’empire très catholique des Habsbourg encouragea l’établissement des ordres religieux. Les jésuites, derniers arrivés en 1568, jouirent d’une large autonomie surtout au Paraguay et, hors de l’Amérique latine, en Chine. Ils furent aidés par leur solide formation universitaire et le développement de la science moderne à partir de l’astronomie.

Grâce à cette excellence, ils purent étudier avec précision l’été caniculaire, à Pékin, en 1743 (voir l’encadré). Cette anomalie climatique eut lieu pendant le Petit Âge de Glace dont les trois périodes de températures minimales sont datés actuellement, dans la région méridionale chinoise, entre 1470 et 1520, puis entre 1620 et 1740 et enfin, entre 1840 et 1890.

Jusqu’au règne de Charles III (1716 ; 1788), qui débuta en 1759, les historiens et les scientifiques étaient presque exclusivement des religieux dont le plus extraordinaire fut l’astronome Buenaventura Suarez au Paraguay. Avec les Lumières introduites par ce roi espagnol, des laïques et des étrangers, dont l’allemand Alexander von Humboldt (1769 ; 1859), remplacèrent ces religieux, notamment après l’expulsion des jésuites d’Amérique, en 1767, sur ordre de la couronne.

Avec les nouveaux États nés du démembrement des empires espagnol et portugais, à partir de 1814 (la date de la restauration papale de l’Ordre), les jésuites revinrent dans le jeu scientifique. Un réseau d’observatoires astronomiques, météorologiques et géophysiques jésuites revit le jour au XIXe siècle quand le Petit Âge de Glace s’effaçait dans l’histoire. On trouvait ces observatoires à Cuba, au Mexique, en Colombie, en Bolivie, mais aussi aux Philippines, en Chine, en Inde dans l’actuel Bangladesh, à Madagascar, en Rhodésie devenue le Zimbabwe…(http://www.copernicus.org/EGU/adgeo/6/1/181.htm)

 

II.- Un phénomène mondial : le Petit Âge de Glace

Si le phénomène fut d’abord identifié dans l’hémisphère Nord, les études se multiplièrent pour retrouver toutes ses traces dans le paysage et dans les archives. L’idée que le Petit Âge de Glace était un phénomène mondial a été soutenue, depuis les années 1950, par la géographe Jean Grove, à partir d’indices trouvés en Norvège, au Groenland, dans les Alpes et en Chine.

L’hypothèse a été reprise en 2001 par Diane Dalziel, de l’Université d’Arizona. Elle a été confirmée par notre expérience Sud-américaine qui a pour cadre les Andes , la plus grande chaîne de montagnes de direction méridienne de la Terre avec ses 8 500 kilomètres de long.

Grâce au dépouillement des journaux de bord des navigateurs, l’historienne argentine Rosario Prieto a montré que le détroit de Magellan, qui coupe l’extrémité méridionale des Andes, était encombré par les icebergs entre 1520 et 1670. Ensuite, les archives de Potosi décrivent deux périodes de froid extrême : entre 1560 et 1641, puis entre 1780 et 1820. Cette dernière période correspond à celle identifiée par les mesures isotopiques des glaces du volcan Quelccaya, du sud du Pérou, faites par l’équipe du Nord-américain Lonnie Thompson.

 

Glacier
Glacier de l'Illimani, Bolivie

Les textes franciscains constituent également un fonds documentaire utile à l’étude des froidures en Bolivie (voir les figures 2). Ainsi, Diego de Mendoza mentionne dans sa «  Cronica de la Provincia de Charcas » qu’un grand bloc de glace s’est détaché du glacier de l’Illimani, qui culmine à 6 450 mètres d’altitude, le 13 mai 1647. Cette chute au cœur du Petit Âge de Glace, résulte d’un tremblement de terre récemment daté par Angel Vega de l’observatoire jésuite de sismologie de La Paz. Son épicentre était au Chili, où Santiago a subi de graves dommages.

Toutefois, la description du franciscain est sans ambiguïté, ce fut bien un sérac, qui s’effondra en se détachant du flanc oriental de l’Illimani : « En 1647, [...] en un endroit du nom d’Illimani, se détacha un gros morceau de neige du bord de la falaise vers l’Est. Endurcis comme une pierre par tous les siècles où elle a été congelée, ces « fruits » des vapeurs de la Terre se brisèrent, en tombant, en plusieurs morceaux sales ou bleutés. Parcourant [deux kilomètres], ils atteignirent un village où plus de 20 personnes furent ensevelies dans leurs habitations, et ce sans le moindre recours, car la chute eut lieu vers minuit. Ils eurent beau crier, personne ne les entendit. Seuls deux jeunes indiens survécurent, debout sur les épaules de leurs pères. Ce n’est qu’au matin qu’ils furent entendus puis sauvés par les habitants de villages voisins. »

Le radoucissement du climat à la fin du Petit Âge de Glace confirme indirectement la poussée glaciaire antérieure : le Frère Angelico Martarelli du couvent de Potosi a constaté, dans les années 1880, que des légumes étaient cultivés, chose nouvelle, dans « les jardins du curé » situés à 4 000 mètres d’altitude.

 

III.- La lichenométrie

Outre les archives religieuses, l’étude des lichens (des végétaux qui associent un champignon et une algue) offre aussi un moyen de dater la dynamique des glaciers.

 

 
Lichens
Lichens sur roche

Par cette méthode relative, on situe dans le temps la mise à nu des surfaces rocheuses. Elaborée dans les années 1950 par le botaniste suisse Beschel pour dater les ultimes avancées glaciaires alpines, cette méthode est fondée sur la mesure du diamètre de certaines espèces de lichens colonisant les roches. Le Rhizocarpon (voir les figures 3) étant le plus fréquemment utilisé.Cet organisme croît dans les conditions climatiques les plus adverses, peut vivre plusieurs milliers d’années et se développe en disque de diamètre croissant. Sa couleur caractéristique permet de l’identifier aisément. Le diamètre des plus gros individus d’une surface donnée est proportionnel au temps depuis lequel cette dernière est exposée à la colonisation.

Connaissant la relation entre le diamètre des lichens et leur âge, on date la mise à nu de la surface où ils se développent. Cette relation entre la taille du lichen et son âge est déterminée directement en suivant, pendant plusieurs années, la croissance de nombreux individus.

On peut également mesurer le diamètre des lichens colonisant des surfaces datées (pierre tombale par exemple). Enfin, cette relation entre la taille du lichen et son âge est spécifique à un milieu donné, le taux de croissance du lichen variant essentiellement selon le climat et le support rocheux, il est indispensable d’obtenir des mesures homogènes. Plusieurs techniques ont été utilisées par les scientifiques pour établir la courbe de croissance des lichens. La meilleure est basée sur la théorie des valeurs extrêmes. Très robuste du point de vue statistique, elle est, de plus, la seule à ce jour à proposer une datation dont l’erreur associée prend en compte la spécificité des données.

Dans la Cordillère Blanche du Pérou, des moraines du Petit Âge de Glace ont été datées grâce aux lichens. Une première avancée des glaciers a été identifiée entre 1580 et 1660 : elle correspond aux moraines situées jusqu’à 600 mètres en aval du front actuel des glaciers. Une seconde avancée date du début du XIXe siècle.

 

Mission Jésuite au Chili
Glacier Sud du Charquini

En Bolivie, les études des lichens des moraines du Glacier Sud Charquini (voir la figure 1) montrent que le front a atteint sa position la plus avancée dans la seconde moitié du XVIIe s. Le Petit Âge de Glace apparaît donc être relativement synchrone au Pérou et en Bolivie, des observations effectuées sur d’autres glaciers indiquant une avancée maximale autour de 1650. Suite à ce maximum, une décrue continue des glaciers est observée, entrecoupée de phase de stagnation des fronts ou de légères nouvelles avancées n’atteignant cependant jamais l’ampleur de celle du XVIIe siècle.

Contrairement aux montagnes des latitudes moyennes de l’hémisphère Nord, comme les Alpes, où plusieurs maxima d’extension glaciaire d’une ampleur chaque fois quasi identique ont pu être mis en évidence au XVIIe et au XIXe siècles sont corrélés avec de fortes chutes des températures moyennes, les Andes de Bolivie et du Pérou sont marquées par une crue unique durant le Petit Âge de Glace. Encore fragiles en raison du petit nombre de cas étudiés, les résultats de la lichenométrie andine sont toutefois en accord avec ceux des analyses des variations isotopiques de l’oxygène 18 des carottes de glaces des sommets voisins dont l’Illimani.

Une étude analytique fine des données publiées en histoire du climat de Potosi tend montrer que la création d’un chapitre spécifique dans l’administration espagnole à partir de 1784 avec les « Relaciones sextrimestrales de aguas, cosechas y demás particulares » peut avoir apporté un biais sensible dans la fréquence des sécheresses dans toute la Bolivie actuelle, pour le moins, en y multipliant artificiellement les évènements extrêmes entre 1784 et 1810.

En effet, les fonctionnaires espagnols étaient obligés, dorénavant tous les semestres à rendre des comptes au sujet de la production agricole car cette période fut l’ultime sursaut de l’administration espagnole connue sous le nom des réformes bourboniennes.

D’où, des rapports surabondants par rapport à la longue période précédente de la colonisation puis la suivante qui correspond à la guerre d’indépendance, avec des informations montant en épingle les difficultés exceptionnelles (sic) rencontrées par les bons fonctionnaires et, en cascade, la multiplication des phénomènes météorologiques extrêmes dont les froidures. Par conséquent, nous nous rapprochons des conclusions de l’analyse lichenométrique dans le puzzle de la reconstruction des climats anciens.

 

Conclusion

Les résultats obtenus montrent l’intérêt des études comparatives des traces du Petit Âge de Glace, notamment dans les Andes. On sait aujourd’hui, d’une part, que le Petit Age de Glace est un événement global mais que l’ampleur des fluctuations glaciaires n’était pas identique à l’échelle de la Terre et, d’autre part, que des années très chaudes ponctuèrent cette période.

Les causes du Petit Âge de Glace et de ses variations sont à rechercher du côté de celles du forçage solaire. Ce Petit Âge de Glace constitue l’ultime période où l’influence de l’activité humaine n’apparaît pas dans les mécanismes du climat et il est aussi, un important avantage pour son étude, proche de notre temps.

Le Petit Âge de Glace est donc une période cruciale pour la compréhension des changements climatiques naturels.... et des variations actuelles.

Bibliographie

- G. DEMARÉE, Soldiers, Missionaries and Merchants on the Road - Early Instrumental Meteorological Observations carried out by Westerners in China. Bull. Séance. Acad. r. Sci. Outre-Mer , 48 (2002-4), 393-395.

- A. GIODA et M. R. PRIETO, Histoire des sécheresses andines : Potosi, El Niño et le Petit Age Glaciaire. La Météorologie, 8 (27), 1999, 33-42.

- A. GIODA et Y. L’HÔTE, Archives, histoire du climat et pluviométrie : un exemple sud-américain. La Houille Blanche, 4/5, 2002, 44-50.

- J. M. GROVE, The Little Ice Age , éd. Routledge, London & New York, 1988 & 2004.

- V. UDIAS, Searching the Heavens and the Earth: The History of Jesuit Observatories, éd. Kluwer, Rotterdam, 2003.

- P. NAVEAU, V. JOMELLI, D. COOLEY et A. RABATEL, Modeling Uncertainties in Lichenometry Studies with an application: The Tropical Andes (Charquini Glacier, Bolivia), Quaternary Science Review, (soumis), 2004.

- A. RABATEL, V. JOMELLI, P. NAVEAU et B. FRANCOU, Dating Little Ice Age in the Tropics from the moraines of Charquini glaciers (Andes of Bolivia, 16°S), Comptes rendus Géosciences de l’Académie des Sciences, (soumis), 2004.

- O. SOLOMINA, V. JOMELLI, G. KASER, A. AMES et B. POUYAUD, Little Ice Age Moraines in the Cordillera Blanca: Lichenometric Data Replication, Global and Planetary Changes, (soumis), 2004.

- http://www.wmo.ch/web/wcp/clips2001/html/otros_html/archiss.htm

- Climatologie de l'Amérique Latine : richesses des archives historiques par Alain Gioda (Futura Sciences)

Journal du voyage de la Condamine


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