Les changements climatiques sont étudiés en surveillant les conditions environnementales de grottes à l'aide d'enregistreurs de température, alors qu'un compteur de gouttes utilisant un enregistreur d'impulsion Tinytag examine la relation entre les précipitations et la formation de stalagmites.

Le Professeur Dave Mattey du département des sciences de la Terre à Royal Holloway, Université de Londres, utilise des Tinytags pour mesurer des changements climatiques en surveillant l'intérieur de grottes.

Nous sommes bien conscients des incertitudes sur l'avenir des systèmes climatiques de la Terre. Les prévisions météorologiques peuvent être assez imprécises et prédire le comportement futur de la situation météorologique mondiale repose sur des modèles informatiques qui s'appuient sur des données météorologiques et une compréhension de ce qui influence les systèmes météorologiques. Cependant, les relevés météorologiques ne remontent qu'à un siècle ou deux, et nous ne saisissons par encore complètement la façon dont les systèmes climatiques mondiaux interagissent et évoluent.

Les géologues cherchent de nouvelles façons d'utiliser les compositions chimiques historiques des roches et des fossiles pour surveiller le changement climatique dans les moindres détails, ce qui permettra d'améliorer les prévisions des futurs changements. On trouve l'une de ces compositions chimiques dans les grottes sous la forme de stalagmites qui grandissent avec l'eau de pluie qui est tombée. Les « stations météorologiques » des stalagmites peuvent être datées avec précision. Elles se développent progressivement dans un environnement stable et non perturbé pendant plusieurs dizaines de milliers d'années et sont en passe de devenir des archives très précieuses pour les conditions météorologiques passées.

Le Professeur Dave Mattey du département des sciences de la Terre, à Royal Holloway, Université de Londres, utilise des enregistreurs de données Tinytag pour mesurer les changements subtils qui se produisent sur de nombreuses années dans l'environnement intérieur de la grotte. Il mène une recherche sur la façon dont les conditions météorologiques changeantes au-dessus de la grotte affectent la formation des stalagmites et la « mémoire » chimique des précipitations, de la température extérieure et du type de végétation préservée dans la stalagmite. Les mesures sont réalisées toutes le heures avec des enregistreurs de données renforcées Tinytag Plus 2.

Les grottes créent un environnement très rude où une humidité de 100 % peut entraîner une corrosion agressive et des défaillances d'instrument en raison de l'humidité et de la condensation. Les grottes sont souvent éloignées, sans électricité, et avec un accès difficile. Des instruments robustes sont donc nécessaires pour fournir des données fiables sur de longues périodes. Les enregistreurs de température Tinytag se sont révélés très fiables pour mesurer les changements saisonniers des températures de l'air et de la roche à l'intérieur des grottes, et aussi du sol recouvrant la grotte, où les enregistreurs ont été enterrés à différentes profondeurs pendant jusqu'à un an avant de télécharger les données.

Un autre domaine d'intérêt est la relation entre les précipitations et la formation de stalagmites. La recherche a porté sur le temps pris par les eaux souterraines saturées en carbonate de calcium pour s'infiltrer dans le sol et dans la roche jusque dans la grotte. Si la grotte commence à ruisseler peu de temps après une période de précipitations, la « station météo » de la stalagmite enregistre les variations journalières de climat ; si les gouttes prennent beaucoup de temps à se former, ou si elles restent simplement constantes toute l'année, la « station météorologique » enregistre des changements plus progressifs, atténuant les variations journalières.

L'équipe de recherche a mis au point un unique compteur de gouttes, le « Stalagmate » (photo), qui repose sur une version OEM de l'enregistreur d'impulsion Tinytag et sur un capteur intégré dans un boîtier étanche. Ce dispositif est placé sur le dessus des stalagmites pour montrer précisément comment les taux d'égouttement réagissent aux précipitations. Le Stalagmate est disponible dans le commerce et nombreux sont maintenant utilisés dans les grottes et pour la recherche mondiale sur les eaux souterraines.

Des recherches sur les grottes et le climat à l'aide des enregistreurs de données Tinytag ont été réalisées en Europe, en Inde et dans le Pacifique Sud. Les Tinytags et les enregistreurs d'impulsion ont fait leur preuve malgré le traitement de choc qu'ils ont parfois subi ! À part un changement de pile chaque année ou presque, ils ont fonctionné de manière fiable dans des grottes humides, enterrés dans le sol, et parfois immergés dans l'eau et ont généré des données sans aucun problème.

Dave Mattey est Professeur de géochimie à Royal Holloway, Université de Londres et dirige les installations de production d'isotopes stables depuis 1989. Il est responsable de la recherche dans le domaine de la spéléologie et de la reconstruction du climat en Europe, en Inde et dans le Pacifique.