L'Optimum Climatique Médiéval et le Petit Age Glaciaire sur la bordure ouest-européenne en milieu tempéré

Version 2000

Résumé

La composition isotopique de l'oxygène de 58 échantillons de phosphates issus de l'émail dentaire d'êtres humains a été mesurée dans le but d'étudier les variations du climat en France au cours des derniers 1700 ans. Les individus, qui vivaient en Lorraine, sont supposés avoir bu des eaux locales directement héritées des eaux météoriques. Or, des travaux antérieurs ont montré que l'eau de boisson est la principale source d'oxygène qui conditionne la composition isotopique des phosphates biogènes. Une équation de fractionnement empirique, déterminée à partir de données acquises dans cette étude et par Longinelli (1984), a été utilisée pour calculer la composition isotopique de l'oxygène des eaux météoriques à partir de celle de l'émail dentaire. Ces compositions d'eaux météoriques ont ensuite été interprétées en termes de température moyenne atmosphérique en utilisant la relation proposée par Von Grafenstein (1996). Les échantillons d'émail dentaire d'individus actuels nous ont livré des températures moyennes comprises entre 8 et 11°C, ce qui s'accorde bien avec les données météoriques (8-10°C). Les échantillons historiques nous conduisent à estimer des températures moyennes supérieures à la température actuelle d'environ 2°C. Une telle douceur du climat n'est pas réaliste au « Petit Age Glaciaire » (XIVe-XIXe siècles), période pour laquelle une baisse de 1 à 2°C a au contraire été démontrée. Les valeurs élevées de la composition isotopique de l'oxygène de l'émail dentaire que nous avons obtenues reflèteraient plutôt de fortes valeurs de celles des eaux météoriques, attribuables à une augmentation de la proportion de pluies estivales pendant le Petit Age Glaciaire.

Abstract

In order to study the climate variations during the last 1700 years in France, 58 oxygen isotope compositions of phosphate were measured on human tooth enamel. The individuals, who lived in Lorraine, are expected to have drunk local water directly derived from rainfalls. According to previous works, drinking water is the main source of oxygen that sets the isotopic composition of phosphatic tissues. The empirical fractionation equation determined from our data combined with those of Longinelli (1984) was used to calculate the oxygen isotope composition of meteoric waters from which were inferred mean air temperatures. Oxygen isotope compositions of present-day individuals yield air temperatures in the range 8-11°C which is consistent with meteorological data (8-10°C). Application of this method to historical individuals leads to estimating mean air temperatures up to 2°C higher, for most of the studied sites. These warm air temperatures are not realistic during the Little Ice Age for which a known air-cooling of about 1-2°C has been unambiguously documented. We propose that these relatively high d18O values of human tooth enamel reflect higher d18O values of meteoric waters than now. They are attributed to increased proportion of summer rainfall during the little ice age.

Données