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Science

Quand la Terre était une boule de glace

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Quand la Terre était une boule de glace

La Terre s'est formée dans un bouillonnement infernal de matériaux en fusion. Mais il est aussi arrivé à notre planète, au cours de sa longue histoire, de connaître des conditions diamétralement opposées et un froid global avec, d'après certains géophysiciens, au moins trois épisodes dits de « boule de neige » (« Snowball Earth » selon l'expression anglaise) qu'il serait néanmoins plus correct de rebaptiser en épisodes de « boule de glace ». Des événements où le blanc dominait la planète.


Le premier d'entre eux, aussi connu sous le nom de glaciation huronienne, s'est produit il y a 2,4 milliards d'années, probablement à la suite d'un cercle vicieux bioclimatique. Sous l'effet de la vie bactérienne proliférant dans les océans, l'atmosphère a connu un décuplement de son taux d'oxygène, celui-ci passant de 0,1 à 1 %. 


La chimie de l'atmosphère a été bouleversée par cette grande oxydation : le méthane n'y a pas été résisté, se transformant en eau et en CO2. Ce dernier a lui aussi perdu de sa superbe et, suite à la réduction des deux gaz à effet de serre que sont méthane et dioxyde de carbone, la température globale de la planète a commencé à chuter, ce qui a provoqué l'accroissement des banquises. 


Les géophysiciens estiment que quand celles-ci sont descendues sous les 50° de latitude, un emballement s'est produit : leur effet d'albedo – le fait que la glace de mer, blanche, renvoie dans l'espace une bonne partie des rayons solaires et donc de la chaleur que prodigue notre étoile – a alimenté la baisse de la température, ce qui a créé plus de glaciers et de banquise, et donc un effet d'albedo plus important, etc.


On a les traces géologiques de cette immense glaciation dans certains terrains et, par ailleurs, des modèles climatiques sont capables de la reconstituer, mais les géophysiciens débattent encore pour savoir si les océans ont entièrement gelé ou si, dans les régions intertropicales, il est resté des mers libres de glace. 


Ce doute tient au fait que les « paléo-thermomètres » dont les chercheurs se servent d'ordinaire sont inopérants. Impossible en effet de reprendre la méthode classique d'exploitation des isotopes 16 et 18 de l'oxygène, qui permet de déduire les températures du passé à partir de carbonates marins ou, comme c'est le cas en Antarctique ou au Groenland, de carottages de glace. Pourquoi ? Tout simplement parce que, pour les époques très reculées auxquelles se sont produits les événements « boules de neige » (-2,4 milliards d'années, - 720 et - 635 millions d'années), on n'a pas d'échantillon adéquat.


Dans une étude publiée le 13 avril dans les Proceedings de l'Académie des sciences américaine (PNAS), une équipe internationale dit être parvenue à contourner ce problème. Ces chercheurs ont mis au point une technique impliquant à la fois un troisième isotope de l'oxygène (l'oxygène 17) et des roches ayant, à l'époque des épisodes "boule de neige", interagi avec de l'eau (dont la molécule, H2O, compte un atome d'oxygène). Pour tester cette nouvelle technique, encore fallait-il mettre la main sur des roches qui, lors de ces événements fort anciens, se trouvaient à la fois exposées aux éléments et en région tropicale... 


Deux sites ont rempli ces conditions, l'un en Chine, datant de quelque 700 millions d'années, et l'autre, plus vieux encore, situé dans l'actuelle Russie et remontant à 2,4 milliards d'années. A chaque fois, les reconstitutions ont montré qu'avaient régné à ces endroits des températures dignes des régions polaires. 


Ainsi, selon l'étude, l'analyse isotopique de la roche russe donne un résultat qu'on ne retrouve aujourd'hui qu'au cœur de l'Antarctique et qui correspond à une température inférieure à -40°C... pour un site qui se trouvait au bord des tropiques sur le supercontinent de l'époque, le Kenorland. Ces résultats impliquent qu'au moment de la glaciation huronienne, toute la planète était prise par la glace.


Comme le résume le premier auteur de cet article des PNAS, Daniel Herwartz, chercheur à l'université de Cologne (Allemagne), les événements « boule de neige » « sont fascinants. Il est arrivé que nous ayons vraiment une Terre intégralement gelée. Si vous allez dans des régions tropicales et que vous y imaginez d'épais glaciers et des océans pris par la banquise, cela semble fou, mais il apparaît que c'est bien cela qui s'est passé. » Cette reconstitution affinée du lointain passé climatique de la Terre pourrait intéresser des chercheurs travaillant sur d'autres astres du Système solaire et notamment les astrobiologistes qui tentent d'évaluer la possibilité que la vie se développe et perdure dans les océans souterrains des lunes glacées de Jupiter...




1 Commentaires

  1. Auteur

    Anonyme

    En Avril, 2015 (12:06 PM)
    et vous allez encore dire que c'est allah qui a créé la terre ?
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