Groundwater discharge potential on the exposed Persian Gulf shelf through the last glacial cycle

Imaginez le golfe Persique non pas comme un océan salé, mais comme une immense baignoire peu profonde qui était autrefois vide. Pendant longtemps, les scientifiques se sont demandé : lorsque le niveau de la mer a chuté pendant les périodes glaciaires et que le fond de cette baignoire s'est retrouvé exposé, était-ce un désert aride et brûlant, ou une oasis verdoyante et luxuriante où les premiers humains auraient pu survivre ? Cet article suggère que : il est très probable qu'il ait été irrigué.

Voici l'histoire de la manière dont ils ont découvert cela, en utilisant un peu de travail de détective et une modélisation informatique ingénieuse.

La grande éponge souterraine

Considérez la terre autour du Golfe comme une immense éponge inclinée. Profondément sous la terre, il y a une couche de roche massive appelée l'aquifère d'Umm Er Radhuma. C'est comme un ballon d'eau sous pression enfoui sous une épaisse couverture de roche imperméable. Comme le terrain penche vers le Golfe, l'eau dans ce « ballon » est poussée avec force depuis les hautes montagnes de l'ouest et du sud, tentant de s'échapper vers la mer.

Habituellement, l'eau est piégée profondément sous terre. Mais voici le tour de magie : quand le niveau de la mer baisse, le « fond » de l'océan descend avec lui.

Imaginez que vous avez un tuyau d'arrosage qui projette de l'eau sur une colline. Si vous abaissez le niveau du sol au bas de la colline, l'eau doit parcourir une distance plus longue avant de pouvoir s'échapper. Dans le golfe Persique, à mesure que la mer se retirait, la « voie d'échappement » pour l'eau souterraine s'abaissait de plus en plus. Cela a fait en sorte que la pression de l'eau pousse plus fort contre la surface, forçant l'eau douce à jaillir du sol comme une fontaine, même si l'air au-dessus était sec et chaud.

La magie de l'« Oasis Côtière »

Les auteurs appellent cela le « mécanisme d'oasis côtière ». C'est comme un système d'arrosage caché qui ne s'active que lorsque la mer s'en va.

Ils ont construit un modèle informatique pour tester cela. Ils ont pris 12 points connus où la pression de l'eau souterraine est mesurée aujourd'hui (principalement des puits en Arabie saoudite et au Koweït) et les ont utilisés pour dessiner une carte de la pression de l'eau profondément sous terre. Ensuite, ils ont simulé la baisse du niveau de la mer étape par étape, du niveau actuel jusqu'à 130 mètres en dessous de celui-ci.

Le résultat ?
Le modèle a montré qu'aussitôt que la mer a baissé, l'eau douce a commencé à bouillonner sur une vaste zone du fond du Golfe exposé.

• Où ? Principalement dans les parties centrales et occidentales du Golfe, le long de la côte arabique.
• Combien ? Dans les meilleurs scénarios (lorsque l'eau souterraine était pleine), la zone présentant un potentiel de sources et de zones humides pouvait atteindre 36 000 kilomètres carrés. C'est environ la taille de la Belgique ou de l'État du Maryland. Cependant, l'article note que la taille exacte est incertaine d'un facteur dix, en plus ou en moins, selon la sécheresse du climat.
• Quand ? L'eau était la plus abondante pendant la période de glaciaire précoce fraîche (atteignant un pic il y a environ 36 000 ans) et est restée étendue durant une période appelée MIS 4. Cependant, elle a commencé à rétrécir vers 37 000 ans (pendant le MIS 3) à mesure que le climat devenait encore plus sec.

Les sources « Étoiles »

L'article ne se contente pas de deviner ; il vérifie son travail par rapport à l'histoire réelle. Depuis des siècles, on sait que des sources d'eau douce surgissent dans la mer.

• Au XVIIe siècle, des explorateurs ont vu des locaux plonger pour collecter de l'eau douce du fond de l'océan au large des côtes de Bahreïn.
• Dans les années 1950, des plongeurs travaillaient encore sur une source au nord de Jubail, en Arabie saoudite.
• Les auteurs appellent ces sources des « kawakib », ce qui signifie « étoiles » en arabe, car l'eau douce qui monte à travers les eaux salées sombres ressemble à un scintillement d'étoile.

Le plus intéressant ? Les auteurs ont fait tourner leur modèle sans utiliser Bahreïn ou Jubail comme indices. Ils ont simplement utilisé les données des puits de l'intérieur des terres. Lorsqu'ils ont vérifié leur carte, elle indiquait : « Hé, là où ces sources historiques se trouvent, la pression souterraine devrait être assez élevée pour faire jaillir l'eau ! » La prédiction du modèle était directionnellement cohérente avec les archives historiques, confirmant que la physique du sol soutient l'existence de ces sources, même si la quantité exacte d'eau est une estimation.

Ce que ce n'était pas (et ce que nous ne savons pas)

L'article est très prudent sur ce qu'il ne prouve pas.

• Ce n'était pas un lac partout : Le fond du Golfe n'était pas un seul et immense bassin de natation. C'était une mosaïque de zones humides, de sources et de zones boueuses là où l'eau perçait réellement la surface. Le modèle montre le potentiel d'eau, pas exactement où chaque flaque se trouvait.
• Ce n'était pas un mystère « résolu » de l'histoire humaine : L'article ne dit pas « Les humains vivaient certainement ici ». Il dit : « Si des humains étaient ici, c'est le seul endroit où ils auraient pu survivre. » Il fournit les conditions nécessaires (l'eau) pour que l'idée de l'« Oasis du Golfe » soit vraie, mais il ne prouve pas la présence d'humains (bien que d'autres études le suggèrent).
• La taille exacte est une supposition : L'article admet que la superficie totale de l'eau est incertaine. Selon la sécheresse du climat de l'époque, la zone humide pourrait être 10 fois plus petite ou 10 fois plus grande que l'estimation médiane. Le schéma (où et quand c'était humide) est solide, mais la quantité exacte d'eau est un peu floue.

La vue d'ensemble

Voici donc la conclusion : lorsque l'Âge de glace a abaissé le niveau de la mer, le golfe Persique ne s'est pas transformé en une terre de sel stérile. Au lieu de cela, la baisse du niveau de la mer a déclenché une libération massive d'eau douce ancienne et sous pression provenant des profondeurs de la terre. Cela a créé un vaste réseau caché de sources et de zones humides à travers le fond exposé, offrant un refuge vital pour les plantes, les animaux et peut-être les premiers humains, à une époque où le reste de l'Arabie était un désert brûlant.

L'article suggère que cette « Oasis du Golfe » était un refuge irrigué réel qui a existé pendant des milliers d'années, atteignant son apogée lorsque le climat était frais mais pas encore super sec, avant de rétrécir finalement à mesure que le monde devenait plus chaud et plus sec. C'est une simulation, mais une simulation qui correspond parfaitement aux indices historiques et à la physique du sol.