Le désert du Sahara est connu pour avoir eu des fluctuations hydrologiques permettant la présence de végétation. Au début de l'Holocène le Sahara été recouvert de végétation contenant des forêts, des prairies et des lacs permanents. Puis, vers 5500 an (5,5 ka) le Sahara se transforma en désert hyper aride. Sur les échelles des temps orbitales, la précession explique les changements dans la mousson africaine, eux mêmes reliés aux fluctuations hydrologiques de l'Afrique du Nord. Les transitions abruptes, enregistrées par des proxies marins et terrestres, ne peuvent cependant pas être expliquées uniquement par les cycles de Milankovitch. La végétation et les températures de surfaces des mers (SST) sont deux paramètres souvent mis en avant pour expliquer ces changements abruptes. Cependant peu d'analyses sur la végétation sont faites dans cette région, permttant de confirmer les modèles et évaluer les rétroactions entre le couvert végétal, le forçage orbital et les SST.

Les auteurs pratiquent un carottage sédimentaire marin au large des cotes de la Guinée sur le plateau continental africain (09°09.96 N, 17°39.81 O; 3,057-m de profondeur) recoupant les 192 ka passés. Ce site reçoit la poussière du centre de l'Afrique du Nord grâce à un vent venant de l'Est (AEJ) permettant la reconstitution de la végétation. Ils mesurent la composition isotopique du carbone (δ¹³C) dans deux chaines de n-alcanes, composées de 29 (C₂₉) et 31 (C₃₁) atomes de carbone, toutes deux issues des feuilles de plantes. Deux types de plantes existent, les C₃ et les C₄, qui pratiquent la photosynthèse en deux processus distincts influençant le δ¹³C (δ¹³C issu de plantes C₄ > δ¹³C issu de plantes C₃). On observe actuellement que les plantes C₃, plus communes, régissent le système photosynthétique des arbres, des graminées de la saison fraiche alors que les plantes C₄ représente les graminées et les carex des saisons chaudes. La mesure du δ¹³C n-alkane permet donc de retracer la végétation du Sahara.

Les résultats mettent à jour 3 périodes humides (120-110ka, 50-45ka et 12-7ka) et 2 périodes hyper-arides (170-135ka et 67-55ka). La période humide africaine est reliée à des forages orbitaux, cependant les deux périodes plus anciennes sont en contradiction avec ces paramètres. Un phénomènes capable d'expliquer ces changements brutaux résiderait dans la modification des courants océaniques Nord Atlantique (AMOC). La modification des AMOC joue sur la ceinture de pluie intertropicale. Une diminution de l'AMOC, réduit la formation d'eau profonde froide, refroidit la région de l'Atlantique Nord et assèche la zone Saharienne. D'autre part les auteurs, grâce à leurs carottes marines, peuvent également retracer les températures de surfaces des mers (SST) en faisant un lien de transfert entre quantité de Foraminifères et TMS. Quand les SST sont plus élevées, à cause d'un renforcement des AMOC, les conditions hygrométriques sont plus favorables dans le Sahara.

L'article fait appel à la pluridisciplinarité et permet de produire un proxie unique permettant un bon enregistrement (pas de hiatus) retraçant bien la végétation aux vue des événement déjà décrits dans la littérature.

Cette étude de paléo-botanique dans la région du desert du Sahara permet de montrer que :

• Des variations d'hydrométrie sont possibles dans les régions désertiques à des échelles géologiques courtes.
• Des processus thermodynamiques, en lien avec les températures des mers, les vents et la végétation, régissent les dynamiques des paysages sans l'influence de l'Homme et ce de manière brutale.
• Les processus qui régissent le climat local (ici le désert du Sahara) sont des processus supra-régionaux.