Les carottes de glace racontent notre histoire. Sous réserve, du moins, de bien les interpréter, ce qui n’est pas une mince affaire. Une équipe internationale vient ainsi de réviser toute la chronologie issue des carottes de glace récupérées au Groenland et en Antarctique. Elle est ainsi parvenue à faire correspondre les épisodes d’éruptions volcaniques avec des troubles du climat.
Il était admis à ce jour qu’une éruption importante pouvait entraîner des baisses de la température du fait des particules de poussière bloquant le rayonnement solaire. Mais les données étaient jusque-là parcellaires et pas toujours cohérentes : il existait bien souvent des décalages entre les dates des éruptions d’après l’étude de la glace et les traces écrites de l’événement ou les indications trouvées dans les cernes des arbres.

Pour remédier à ce manque de données, le Desert Research Institute (DRI), au Nevada, a rassemblé une équipe inédite de 24 scientifiques venus de 18 institutions différentes. Toutes les disciplines étaient représentées : des climatologues aux géologues, en passant par des astronomes et des historiens. Ils ont étudié une vingtaine de carottes de glace dans lesquelles ils ont repéré les signes de 300 éruptions volcaniques. Leurs données remontent jusqu’aux débuts de la période romaine, en 500 av. JC.
Les chercheurs ont ensuite établi une liste de sources écrites et datées. Celles-ci décrivent soit une éruption, soit un ciel rougi, un soleil pâle ou un effet optique appelé « anneau de Bishop » qui sont les conséquences d’une telle éruption. Certaines de ces sources, antiques ou médiévales, ont même dû être traduites. Grâce à ces témoignages, l’équipe a pu établir une chronologie précise et associer des dates aux éruptions présentes dans les carottes de glace. D’autres évènements indépendants ont permis de confirmer cette chronologie : par exemple, un événement céleste laissant des traces identifiables dans la glace et dans les cernes des arbres en 774-775. Les précédentes échelles de temps glaciaires ont ainsi été ajustées de plusieurs années.

Par ailleurs, les scientifiques ont aussi rassemblé des données sur le climat de l’hémisphère nord, et en particulier sa température, via l’étude de cernes d’arbres. Ces données-là sont facilement datables. Et les résultats sont sans appel : les volcans ont une influence claire sur la variabilité annuelle du climat. En particulier, 15 des 16 étés les plus froids entre -500 et 1000 suivaient une éruption volcanique. La baisse de température est proportionnelle à l’importance de l’éruption et persiste jusqu’à dix ans après le retour au calme du volcan.
Les volcans influenceraient également les populations. Peu de soleil et des températures basses signifient de mauvaises récoltes et des famines. Les scientifiques ont pu établir des liens entre quelques grandes éruptions et des phénomènes sociaux de grande ampleur en Europe, en Amérique centrale et en Asie. Par exemple, le déclin très rapide des Mayas au VIe siècle pourrait être lié à deux éruptions volcaniques successives en 534 puis 540. La grande peste de Justinien, qui a fait plus de 25 millions de morts entre 541 et 543, suivait également une famine généralisée autour de la Méditerranée et même en Asie.
Grâce à cette étude publiée dans Nature, les chercheurs espèrent améliorer les modèles climatiques, qui s’appuient essentiellement sur les chronologies des glaces. Et pourquoi pas, la compréhension de l’histoire des civilisations passées et de notre futur climat.

La dendrochronologie

Les arbres poussent vers l'extérieur, ajoutant chaque année une cerne à leur tronc. La dendrochronologie est une méthode scientifique de datation qui consiste à compter ces cernes pour en déduire l'âge d'un arbre ou d'une pièce en bois.La taille de ces anneaux de croissance varie en fonction de la température et de la pluviométrie, par exemple. Une analyse chimique des cernes permet aussi de rechercher certains polluants. Cette technique ne fonctionne que sur des arbres situés à des latitudes moyennes ou hautes. En effet, la cerne pousse mieux en période favorable (au printemps et en été) et moins en automne et en hiver : le bois qui pousse à ces deux périodes diffère, ce qui permet de repérer le retour du printemps et donc le début d'une nouvelle année. Dans les forêts équatoriales, l'absence de saison marquée fait que le bois pousse régulièrement toute l'année, sans cerne visible.