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Comment peut-on déterminer le climat d'autrefois en examinant les arbres?

Zwei Scheiben
Ces rondelles découpées dans un tronc ont toutes les deux 13 cm de large. Celle de gauche provient d’un mélèze, qui a poussé à la limite forestière septentrionale en Sibérie, et qui a eu besoin de 277 ans pour atteindre ce diamètre.
Le Douglas de la région de Zurich (à droite) a poussé sur un sol bien meilleur, dans un climat beaucoup plus favorable. C’est pourquoi il ne lui a fallu que 10 ans pour atteindre le diamètre du mélèze sibérien. 
 
crossdating
Pour reconstituer le climat d’autrefois (c’est-à-dire en retrouver les traces), les scientifiques recherchent des séquences de cernes identiques dans différents échantillons de bois (arbres vivants, arbres morts, anciens bâtiments). Clique sur le graphique pour l'agrandir et afficher les explications.
 
Bohrkern unter dem Binokular
Le microscope permet de mesurer avec précision la largeur des cernes.
 

Tu as certainement déjà compté les cernes sur une souche pour déterminer l’âge d’un arbre. Mais les cernes révèlent encore bien des choses sur l’histoire d’un arbre, que les chercheurs découvrent en jouant aux "détectives des arbres".

Pour grandir, les arbres ont besoin de chaleur, de lumière et d’humidité. Après une phase de repos pendant les froids hivernaux, ils recommencent pousser lorsque les jours se réchauffent au printemps. En principe, chaque arbre forme un cerne chaque année. Après avoir abattu un arbre, il est donc possible de compter ses cernes sur la souche, et d’affecter chaque anneau à une année. Les scientifiques - que l’on appelle "dendrochronologues" peuvent également effectuer un carottage fin dans le tronc, pour éviter de devoir abattre l’arbre.

Les cernes révèlent bien davantage que simplement leur âge

On peut tirer des informations non seulement du nombre des cernes, mais aussi de leur largeur. Celle-ci indique en effet de combien l’arbre a grandi au cours de l’année concernée. Les bonnes années, lorsque l’arbre reçoit assez de lumière et d’humidité, il grandit beaucoup, et le cerne est large. Si l’eau vient à manquer, ou qu'il fait trop chaud, l’arbre ne peut pas croître correctement, et son cerne sera étroit. La croissance peut également être perturbée par des ravageurs (par exemple des insectes nuisibles), des incendies, des chutes de pierres, des avalanches ou des dégâts causés par le gibier.

À la limite forestière supérieure (par exemple dans les Alpes) ou à la limite forestière septentrionale (par exemple en Sibérie), les arbres sont très influencés par la température estivale. Dans ces régions, des cernes larges signifient des conditions climatiques chaudes pendant la période végétative, alors que des cernes étroits indiquent qu’il a fait relativement froid. Les températures d’autrefois peuvent donc facilement se déduire des cernes. Dans les régions plutôt sèches, au contraire, par exemple dans le Valais et au Maroc, les arbres sont "stressés" par la sécheresse plutôt que par la chaleur ou le froid. Des cernes larges y signifient donc que la période végétative a été humide (au printemps et en été), et des cernes étroits, qu’elle a été sèche.

Un travail de détective dans le laboratoire de dendrochronologie

Pour un arbre vivant, on ne peut bien sûr remonter dans le climat que jusqu’à la germination de celui-ci. Mais si l’on étudie de vieux arbres ayant poussé il y a bien longtemps, et dont les troncs ont servi à construire des bâtiments, ou encore ont été enfouis dans des tourbières, il est possible de remonter de plus de 1000 ans dans l’histoire du climat. Pour ceci, les scientifiques recherchent des séquences de cernes identiques dans différents échantillons de bois (arbres vivants, arbres morts, bâtiments anciens).

Au WSL...

... a été fondé il y a plus de 30 ans le plus grand laboratoire d’études des cernes en Europe. Les chercheurs qui étudient les cernes au WSL prélèvent en Suisse, et sur beaucoup d’autres sites dans le monde entier, des échantillons d’arbres anciens ou fossiles, parfois sur de vieux bâtiments ou objets en bois.
Sur ces échantillons, ils mesurent la largeur et également souvent la densité des cernes. Ils peuvent ainsi reconstituer des événements passés, comme des feux de forêt, des périodes de gel, de sécheresse, des chutes de pierres, des inondations ou une contamination par des insectes.

Pour en savoir plus

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