Chine antique : une stalagmite résout l’énigme de la disparition du peuple de Shijiahe

Une civilisation florissante brusquement éteinte

Il y a environ 4 600 ans, la culture de Shijiahe s’épanouissait dans la région du cours moyen du fleuve Yangtze, en Chine. Cette société avancée et complexe se distinguait par ses infrastructures impressionnantes : elle possédait des palais, de solides murailles urbaines et des systèmes sophistiqués de gestion de l’eau. Ses artisans maîtrisaient également des industries de pointe pour l’époque, notamment le travail du jade et la poterie.

Pourtant, en l’espace d’un millénaire, cette culture brillante s’est effondrée. Ses habitants ont fini par migrer, abandonnant leurs terres et leurs cités. Pendant longtemps, les causes de cet exode sont restées floues aux yeux des historiens et des archéologues. Cette civilisation avait-elle été chassée par des envahisseurs venus des plaines centrales ? Ou bien des bouleversements climatiques majeurs en étaient-ils l’origine ?

Le mystère vient d’être élucidé par une nouvelle étude publiée dans la National Science Review, intitulée « Precise chronology of hydrological changes at ∼4.2 kyr in Central China to assess the impact of flooding on Neolithic societies ». Des chercheurs du Département des sciences de la Terre de l’Université d’Oxford, en collaboration avec des scientifiques chinois, ont déterminé que des inondations généralisées étaient responsables de ce déclin.

Les archives climatiques de la grotte de Heshang

Pour mener cette enquête, l’équipe de recherche s’est tournée vers une source d’information inattendue : une stalagmite prélevée dans la grotte de Heshang, située dans la vallée moyenne du Yangtze. Les stalagmites se forment au sol lorsque des gouttes d’eau de pluie tombent du plafond de la grotte. Les minéraux dissous se déposent alors, créant de nouvelles couches de carbonate de calcium qui s’accumulent au fil du temps.

Ces formations géologiques agissent comme de véritables « annuaires des précipitations ». Les scientifiques ont analysé la stalagmite pour reconstituer l’histoire climatique de la région. Ce travail s’appuie sur l’excellence des groupes de recherche « Environmental Proxies » et « Climotope » d’Oxford, pionniers dans la reconstruction quantitative des environnements passés.

Grâce à des techniques géochimiques avancées, notamment la spectrométrie de masse, l’équipe a effectué des mesures de haute précision sur la composition chimique des couches de la stalagmite. Ils ont ainsi pu déterminer leur âge exact et la quantité de pluie tombée au moment de leur formation. Au total, 925 mesures d’échantillons ont été utilisées pour déduire le volume des précipitations annuelles sur une période de mille ans.

Un millénaire de fluctuations extrêmes

La reconstruction climatique obtenue par les chercheurs a révélé une alternance marquée de périodes sèches et humides. L’analyse montre que la vallée a subi trois intervalles de faibles précipitations, caractérisés par moins de 700 mm de pluie par an, qui ont duré entre 40 et 150 ans. À l’opposé, deux intervalles de fortes précipitations, dépassant les 1 000 mm par an, ont perduré respectivement pendant 80 et 140 ans.

En croisant ces données climatiques avec les archives archéologiques de la région, les chercheurs ont établi une corrélation directe. Les périodes de fortes pluies correspondaient à une augmentation des inondations et à une expansion généralisée des zones humides. C’est précisément durant ces phases que l’on observe un déclin significatif de la population au sein de la vallée.

Ces travaux s’inscrivent dans une collaboration de longue date entre Oxford et un groupe de premier plan en paléoclimatologie de l’Université des géosciences de Chine, à Wuhan. Le Dr Jin Liao, auteur principal de l’étude, a pu se rendre à Oxford pour utiliser des équipements de fraisage spécialisés, permettant d’échantillonner la stalagmite à une très haute résolution. Les outils isotopiques développés à Oxford, y compris les mesures des isotopes du calcium, ont permis de traduire ces données en unités compréhensibles, à savoir en millimètres de pluie par an.

Le point de bascule : il y a 3 950 ans

La région a connu un changement climatique et culturel majeur il y a exactement 3 950 ans. Cette date coïncide avec le début du plus long intervalle de fortes précipitations identifié par l’équipe de recherche. Durant cette période critique, l’excès de pluie a provoqué l’expansion des lacs à travers la vallée moyenne du Yangtze. Les zones de basse altitude se sont retrouvées gorgées d’eau, réduisant drastiquement les terres propices à l’établissement humain et à l’agriculture.

L’impact sur la culture de Shijiahe fut considérable. À partir de cette époque, la diminution du nombre de vestiges archéologiques indique une chute prononcée de la démographie qui a persisté pendant des siècles. Les preuves suggèrent que la population post-Shijiahe a fini par abandonner son centre urbain dans la vallée pour se disperser vers les régions environnantes, situées à une altitude plus élevée.

Le professeur Gideon Henderson, co-auteur de l’étude et membre du Département des sciences de la Terre, souligne l’importance de cette découverte : « Nous travaillons avec nos collègues chinois depuis de nombreuses années pour comprendre le changement climatique en Chine, mais nous n’avons étendu ce travail que récemment pour évaluer l’impact des changements de la mousson sur les sociétés passées. Les données, et les connaissances apportées par Jin sur la culture Shijiahe, nous ont permis de démontrer, pour l’une des premières fois, que de fortes pluies peuvent causer des problèmes aux sociétés passées, tout autant que les conditions de sécheresse ».

Leçons du passé pour les défis modernes

Ces découvertes offrent des perspectives précieuses pour appréhender les changements environnementaux actuels et futurs. L’analyse révèle un fait surprenant : même les niveaux de précipitations les plus élevés associés à l’effondrement de la civilisation Shijiahe (1 200 mm/an) restent inférieurs aux records enregistrés au cours des 120 dernières années (1 500 mm/an). Bien que les techniques modernes de gestion de l’eau aient permis à cette région de devenir une zone clé pour la production de riz, la hausse des températures due au changement climatique risque d’intensifier les inondations extrêmes, menaçant de nouveau les populations locales.

Le Dr Christopher Day, auteur correspondant de l’étude, se félicite de la mise à disposition de ces données : « Il est fabuleux de voir cet enregistrement de 1 000 ans de précipitations maintenant disponible pour la communauté scientifique. De tels ensembles de données robustes sont fondamentaux pour comprendre le fonctionnement de nos systèmes environnementaux en période de changement rapide ».

Pour le Dr Jin Liao, cette étude résonne comme un avertissement. « Cela reflète non seulement la capacité d’adaptation limitée des sociétés anciennes, mais souligne également l’importance critique des infrastructures modernes de gestion de l’eau, des innovations agricoles et des systèmes de gouvernance », explique-t-il. Selon lui, la gestion efficace de ces extrêmes climatiques deviendra un défi essentiel pour assurer un développement sociétal durable dans un monde en mutation climatique.

Selon la source : phys.org

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