L’activité tectonique a refroidi la Terre

Pendant quelques centaines de millions d’années avant le Crétacé, le climat sur Terre est resté plutôt chaud. Toutefois, il y a environ 80 millions d’années, les températures ont chuté, puis sont remontées, avant de subir une nouvelle baisse il y a 50 millions d’années. La Terre est depuis dans une ère plutôt froide, où d’importantes glaciations peuvent se produire. Selon des géologues, ces refroidissements ont été produits par les collisions entre les continents.

On trouve dans la région d’Oman, au Moyen-Orient, les plus belles ophiolites du monde. Il s’agit d’un ensemble de roches charriées sur le continent par un phénomène d’obduction causé par les mouvements des plaques tectoniques. C’est ainsi qu’une portion de la lithosphère océanique se retrouve à portée de main des géologues. Plus besoin alors des sous-marins de poche ni des techniques de la sismique réfraction pour sonder et explorer le plancher océanique basaltique. Comme Adolphe Nicolas le décrit admirablement dans son livre Des montagnes sous la mer, l’examen des ophiolites éclaire les mécanismes à l’œuvre dans les dorsales océaniques, là où naissent les plaques océaniques.

Il y a des années, en étudiant les ophiolites d’Oman, des chercheurs en géosciences ont découvert que les péridotites, des roches abondantes dans les massifs ophiolitiques, étaient capables d’absorber fortement, et surtout rapidement, le gaz carbonique pour former des roches carbonatées. Ces péridotites sont l’une des composantes majeures du manteau de la Terre et elles sont essentiellement constituées d’olivine, de pyroxène et d’amphibole.

Les géologues savaient depuis longtemps qu’exposées à l’air, les péridotites pouvaient réagir rapidement avec le CO2 pour donner lieu à la formation de marbres et de calcaires. Cependant, dans le cas des ophiolites d’Oman, les roches carbonatées produites selon ces réactions semblaient s’être mises en place en 96 millions d’années.

Antarctique lac Fryxell

L’activité tectonique serait bien à l’origine du refroidissement de la Terre. La glace bleue couvrant le Lac Fryxell (ici en photo), en Antarctique, vient des eaux de fonte du glacier Canada et d’autres glaciers plus petits. L’eau douce se trouve en surface du lac et gèle, scellant une eau saumâtre située en dessous. L’existence de ces glaciers devrait beaucoup à la collision de l’Inde avec l’Eurasie.

Grâce aux techniques de datations isotopiques basées sur le carbone, les chercheurs ont pu montrer que les veines riches en roches carbonatées, formées dans une région de la taille du Massachusetts, sous la surface des péridotites d’Oman ayant elles-mêmes réagi avec le gaz carbonique atmosphérique, étaient âgées de 26.000 ans seulement en moyenne !

Stockant environ dix fois plus de carbone que dans les roches de surface, ces veines absorberaient le gaz carbonique dissous dans les eaux d’infiltration avec un taux très élevé. Près de 10.000 à 100.000 tonnes de carbone par an seraient ainsi soustraites à l’atmosphère terrestre. Cette découverte confirmait donc que l’érosion des roches à grande échelle pouvait contribuer de façon significative à des modifications climatiques en faisant baisser la quantité de CO2 dans l’atmosphère.

On vient d’en avoir une nouvelle preuve si l’on en croit une étude publiée dans le journal Pnas. Un groupe de chercheurs du MIT (Massachusetts Institute of Technology) et de l’université d’Harvard a en effet modélisé les processus géochimiques activés il y a respectivement 80 et 50 millions d’années, quand la plaque africaine puis la plaque indienne sont entrées en collision avec l’Eurasie. La dérive des continents a alors conduit à la fermeture, et donc à la disparition, de la Néotéthys, un paléo-océan qui s’était ouvert à travers la Pangée d’est en ouest, du Permien supérieur au Jurassique moyen, séparant les continents Gondwana au sud et Laurasia au nord.

Dans les deux cas, des roches ignées du fond des océans se sont retrouvées en surface sur les continents. C’est pourquoi on peut les retrouver notamment à haute altitude dans le massif de l’Himalaya. Ces roches ont donc été exposées à l’action du climat. Ce dernier correspondait à celui de la zone de convergence intertropicale (ZCIT), également connue sous le nom de zone intertropicale de convergence (ZIC), une ceinture de seulement quelques centaines de kilomètres du nord au sud avec de basses pressions entourant la Terre près de l’équateur. Cette zone est formée par la convergence des masses d’air chaudes et humides anticycloniques provenant des tropiques et portées par les alizés. L’équivalent des ophiolites d’Oman s’est par conséquent retrouvé fréquemment sous des pluies diluviennes et chaudes, ce qui a conduit à la formation active de carbonates. Un important puits de carbone est donc né à chaque fois, et particulièrement il y a 50 millions d’années.

Les chercheurs ont estimé par le calcul l’amplitude du phénomène. Ils ont non seulement trouvé que d’importantes quantités de CO2 ont bien dû être séquestrées à ce moment-là mais aussi que la diminution de l’effet de serre qui en a résulté expliquerait bien la chute des températures dans les océans que l’on peut lire dans les archives de la Terre de ces époques. Les deux collisions continentales, surtout la dernière, auraient même provoqué un refroidissement du climat de la Terre qui dure depuis et qui aurait permis de faciliter l’apparition des glaciations au quaternaire. C’est également ce refroidissement qui aurait, en plus de sa dérive vers le pôle Sud, facilité l’apparition d’une couverture glaciaire pour l’Antarctique.

Un processus similaire a lieu aujourd’hui sous nos yeux, mais à une plus petite échelle. La même activité tectonique qui a déplacé le continent Gondwana vers le nord il y a plus de 100 millions d’années pousse la plaque australienne en direction de l’île de Java, sur laquelle des matériaux basaltiques s’empilent.

Source : Futura-Sciences

Vous pouvez consulter, sur le site d’Archipel des Sciences, l’exposition « La machine Terre« , ainsi que la page « Risques majeurs« .

Advertisements

Laisser un commentaire

Entrez vos coordonnées ci-dessous ou cliquez sur une icône pour vous connecter:

Logo WordPress.com

Vous commentez à l'aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion / Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l'aide de votre compte Twitter. Déconnexion / Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l'aide de votre compte Facebook. Déconnexion / Changer )

Photo Google+

Vous commentez à l'aide de votre compte Google+. Déconnexion / Changer )

Connexion à %s