Grâce à une nouvelle méthode d’analyse mathématique, des scientifiques américains ont pu déterminer que le changement climatique avait probablement été à l’origine de la chute d’une civilisation antique, remontant à l’âge du bronze. Explications.

Une énigme historique

Dans le cadre de ces travaux publiés dans la revue Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, une équipe de scientifiques du Rochester Institute of Technology (RIT) ont utilisé une nouvelle approche afin de faire la lumière sur le sort de l’une des plus anciennes sociétés humaines au monde : la civilisation de la vallée de l’Indus, contemporaine des Mésopotamiens et des anciens Égyptiens. Ce dernier a révélé que le changement climatique avait profondément modifié les modèles de mousson juste avant son effondrement.

Florissante en 2600 avant J.-C., la civilisation de la vallée de l’Indus, localisée dans l’actuel Pakistan, avait soudainement décliné avant de disparaître vers 1300 avant J.-C. Si certains experts avaient émis l’hypothèse que cette société s’était effondrée à la suite d’une guerre ayant opposé ses membres à des envahisseurs venus du Nord, d’autres théories estimaient que des tremblements de terre ou le changement climatique constituaient la principale cause de sa disparition.

Afin de résoudre cette énigme historique, le professeur Nishant Malik et ses collègues ont conçu un nouveau modèle mathématique, leur permettant d’étudier les séries chronologiques paléoclimatiques : des ensembles de données fournissant des informations sur les climats passés sur la base d’observations indirectes. En mesurant un isotope spécifique dans des stalagmites prélevées dans une grotte d’Asie du Sud, les scientifiques ont pu constituer un véritable registre des précipitations de mousson dans la région pour les 5 700 dernières années.

L’image ci-dessus montre l’implantation de la civilisation de la vallée de l’Indus au cours des différentes phases de son évolution. — © RIT

Un changement brutal des régimes de précipitations à l’origine de l’effondrement de la civilisation de la vallée de l’Indus

Un véritable tour de force que ne permettaient pas les modèles mathématiques généralement utilisés pour comprendre le climat. « L’étude de séries chronologiques paléoclimatiques pose plusieurs problèmes compliquant leur analyse avec les outils dynamiques courants », souligne Malik. « Habituellement, les données que nous obtenons en analysant le paléoclimat sont des séries chronologiques réduites, avec du bruit et un certain degré d’incertitude. Notre méthode permet désormais de déceler des transitions dans les séries temporelles les plus complexes. »

La technique mathématique mise au point par les auteurs de l’étude s’inspire de méthodes issues des domaines de l’apprentissage machine (deep-learning) et de la théorie de l’information, mêlant probabilités et statistiques. Sur la base de cette approche, l’analyse a révélé qu’un changement majeur dans les régimes de précipitations était intervenu juste avant la fin de la civilisation de l’Indus, donnant ainsi davantage d’épaisseur à la piste d’un changement climatique brutal ayant engendré la chute de cette société antique.

Selon les auteurs de l’étude, cette méthode devrait à l’avenir permettre aux scientifiques d’identifier plus aisément les transitions dans les données paléoclimatiques, et ainsi mieux cerner l’impact du changement climatique au cours des derniers millénaires. Il y a quelques mois, d’autres recherches avaient notamment suggéré que les bouleversements climatiques découlant d’une éruption volcanique massive avaient directement contribué à l’essor de l’Empire romain.

— amsmuss / Shutterstock.com

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