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Posté par Michel le Vendredi 07/10/2011 à 00:00
La Terre « boule de neige »: une hypothèse à revoir
L'hypothèse selon laquelle, il y a 635 millions d'années, la Terre aurait été entièrement recouverte de glace, vient de prendre un coup de chaud. La concentration atmosphérique en CO2 durant cette période est beaucoup plus faible que prévu, c'est ce que révèle une équipe de chercheurs français de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un...) du globe de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une...) (CNRS/IPGP/Université Paris Diderot), en collaboration avec des scientifiques brésiliens et américains. Leur étude, parue dans la revue Nature du 6 octobre 2011, remet en cause une partie de cette hypothèse dite de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus...) « Boule de Neige (La neige est une forme de précipitation, constituée de glace cristallisée et agglomérée en flocons pouvant être ramifiés d'une infinité de façons. Puisque les...) » et relance le débat sur l'origine du mécanisme de déglaciation.

La Terre a traversé plusieurs épisodes glaciaires extrêmes, dont deux durant la période géologique bien nommée du Cryogénien (il y a 710-630 millions d'années). En 1992 et en 1998, des scientifiques ont émis l'hypothèse qu'il y a environ 635 millions d'années, notre planète aurait connu un épisode glaciaire majeur, laissant le globe entièrement recouvert de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.). Encore aujourd'hui, la question de la sortie d'un tel épisode reste en suspens, sachant que la glace renvoie une plus grande partie du rayonnement solaire (En plus des rayons cosmiques (particules animées d'une vitesse et d'une énergie extrêmement élevées), le Soleil rayonne des ondes électromagnétiques dont le spectre s'étend des...) que les roches. Dans cette hypothèse de la Terre « Boule de Neige », on supposait que du CO2 d'origine volcanique s'était accumulé dans l'atmosphère en quantité suffisante pour que ce gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la...) à effet de serre (L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie électromagnétique, provenant du Soleil (dans le cas des corps du système solaire) ou...) ait pu réchauffer la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et...) de la planète et provoquer la fonte des glaces. Théoriquement, les teneurs en CO2 proposées dans le cadre de cette hypothèse devaient varier autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres...) de 120 000 ppmv(1) (soit 12%), un taux 300 fois supérieur aux teneurs actuelles.


Affleurement de la carrière de Terconi, Mato Grosso, Brésil. La partie inférieure montre une couche dolomitique rose surmontée de calcaires gris, plus riche en matière organique. Ces carbonates reposent directement au-dessus des sédiments glaciaires Marinoens.
© Pierre Sans-Jofre

Afin d'estimer la teneur en CO2 atmosphérique pour cette période, les chercheurs français, brésiliens et américains ont étudié des carbonates déposés il y a 635 millions d'années (glaciation Marinoenne). Ces premiers sédiments recouvrent les dépôts glaciaires de cette période, considérée comme le témoin d'une glaciation (Une glaciation ou période glaciaire est à la fois une phase paléoclimatique froide et une période géologique de la Terre durant laquelle une part importante...) globale, la fameuse Terre « Boule de Neige ». Cette étude se base sur la différence des compositions isotopiques du carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) entre les carbonates et la matière organique d'organismes fossilisés, reliée à la teneur en CO2 atmosphérique. Les résultats montrent une concentration très proche de l'actuelle (et inférieure à 3 200 ppmv), soit une teneur très insuffisante pour sortir d'un épisode glaciaire d'une telle importance.

Cette étude non seulement remet en cause une partie de l'hypothèse Terre « Boule de Neige », mais elle implique également que ces épisodes glaciaires n'ont pas été aussi intenses que précédemment proposé. En outre, ces mêmes données s'accordent avec l'idée qu'à la même période, l'atmosphère aurait été beaucoup plus pauvre en oxygène, autour de 1%, alors qu'aujourd'hui, elle est de l'ordre de 20%. Dès lors, les scientifiques doivent se pencher sur d'autres mécanismes de déglaciation ou bien sur d'autres gaz que le CO2, tel que le méthane, également avancé dans le cadre de cette hypothèse.


Note:

(1) ppmv: partie par million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui précède un million un (1 000 001). Il vaut un millier...) en volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.)


Référence:

A carbon isotope (Le noyau d'un atome est constitué en première approche de protons et de neutrons. En physique nucléaire, deux atomes sont dits isotopes s'ils ont le même nombre de protons. Le nombre de protons dans le noyau...) challenge to the snowball Earth, P. Sansjofre, M. Ader, R. I. F. Trindade, M. Elie,
J. Lyons, P. Cartigny et A. C. R. Nogueira – Nature, 6 octobre 2011


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Source: CNRS