Ce sont les tropiques qui ont déclenché les ères glaciaires

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Au cours des derniers 540 millions d’années, la Terre a traversé trois périodes glaciaires importantes, des époques durant lesquelles les températures ont chuté, entraînant l’apparition de vastes banquises et de glaciers qui se sont étendus bien au-delà des pôles. Des chercheurs du MIT, de l’Université de Californie à Santa Barbara et de l’Université de Californie à Berkeley ont identifié le possible élément déclencheur de ces ères glaciaires.

Dans une étude publiée dans Science, l’équipe rapporte que chacune des trois dernières périodes glaciaires ont été précédées par des événements sismiques dans les Tropiques – des collisions entre plaques tectoniques qui se sont produites près de l’équateur, au cours desquelles les plaques océaniques ont commencé à « grimper » sur les plaques continentales, exposant des dizaines de milliers de kilomètres de rochers océaniques à un environnement tropical.

Selon les chercheurs, la chaleur et l’humidité des tropiques ont probablement provoqué une réaction chimique entre les pierres et l’atmosphère. Plus spécifiquement, le calcium et le magnésium des rochers ont réagi avec le dioxyde de carbone de l’atmosphère, retirant ce gaz de l’atmosphère et le séquestrant de façon permanente sous la forme de minerais carboniques, dont le calcaire.

Avec le temps, poursuivent les scientifiques, ce processus se déroulant sur des millions de kilomètres carrés aurait pu retirer suffisamment de dioxyde de carbone de l’atmosphère et refroidir les températures globales, déclenchant éventuellement une période glaciaire.

« Nous croyons que ces collisions à de basses latitudes sont l’élément déclencher du refroidissement mondial », avance Oliver Jagoutz, professeur associé au département des sciences terrestres, atmosphériques et planétaires du MIT.

« Cela pourrait se produire sur de un à cinq millions de kilomètres carrés, ce qui semble être beaucoup. Mais en réalité, c’est une toute petite partie de la Terre, au bon endroit, qui peut entraîner une modification du climat mondial. »

Un déclencheur tropical

Lorsqu’une plaque océanique exerce une pression sur une plaque continentale, la collision provoque habituellement une chaîne de montagnes formées de nouveaux rochers. Cette zone de faille le long de laquelle les plaques se télescopent est appelée une « suture ». Aujourd’hui, certaines chaînes de montagnes, comme l’Himalaya, contiennent des sutures qui ont migré depuis leur point de collision originel, à l’image des continents qui se déplacent au fil des millénaires.

En 2016, M. Jagoutz et ses collègues ont retracé les mouvements de deux sutures qui, aujourd’hui, forment l’Himalaya. Ils ont découvert que ces deux sutures provenaient de même migration tectonique. Il y a 80 millions d’années, alors que le supercontinent appelé Gondwana se déplaçait vers le nord, au sein de la masse terrestre qui était écrasée contre l’Eurasie, exposant du même coup une longue rangée de rochers océaniques et créant la première suture; il y a 50 millions d’années, une autre collision entre supercontinents a créé la deuxième suture.

L’équipe a constaté que les deux collisions s’étaient produites dans des zones tropicales près de l’équateur, et que les deux avaient précédé de plusieurs millions d’années des périodes de refroidissement atmosphérique, ce qui est quasiment instantané en termes géologiques.

Plus intéressant encore, ce processus d’exposition des rochers océaniques aurait aussi contribué à mettre fin aux ères glaciaires. Après plusieurs millions d’années, le volume de rochers pouvant interagir avec l’atmosphère a éventuellement diminué, entre autres des suites de l’érosion, en étant remplacé par des rochers qui ont absorbé moins de dioxyde de carbone.

Au dire de M. Jagoutz, une suture similaire, d’une longueur d’environ 10 000 kilomètres, est toujours active en Indonésie, de nos jours, et serait potentiellement responsable de l’actuelle période glaciaire sur notre planète et l’apparition de vastes banquises aux pôles.

« Il est complexe de faire fonctionner tout ce processus à échelle humaine », estime M. Jagoutz. « La Terre agit lentement, selon un processus géologique qui n’a rien à voir avec ce que nous vivons aujourd’hui. Et cela ne permettra ni de nous nuire, ni de nous sauver. »


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