Il y a entre 717 et 661 millions d’annéespendant le Protérozoïque tardif, notre planète a traversé le période glaciaire le plus extrême de toute son histoire, appelé Glaciation sturtienne. La Terre était entièrement recouverte de glace et sa température moyenne mondiale était d’environ –50 °C.
C’est l’hypothèse de «Terre boule de neige » ou « Terre boule de neige», développé par le géologue australien Douglas Mawson dans la première moitié du XXe siècle puis confirmée dans les décennies suivantes. Jusqu’à présent, les mécanismes qui ont déclenché la glaciation et l’ont fait durer 56 millions d’années n’étaient pas bien compris.
Dans une nouvelle étude, je chercheurs de l’Université de Sydney ils ont tenté de les clarifier grâce à un modèle reproduisant les mouvements des plaques tectoniques. Ces mouvements auraient entraîné une moindre activité volcanique et par conséquent une diminution drastique du dioxyde de carbone dans l’air, ce qui aurait fait chuter les températures pendant très longtemps. Au même moment, une équipe de chercheurs américains a publié une autre étude, qui attribue plutôt le déclenchement de la glaciation à l’impact d’un astéroïde : cette dernière hypothèse aurait cependant moins de preuves pour la soutenir.
Les caractéristiques de la glaciation sturtienne
L’hypothèse de «Terre boule de neige» a été formulé pour justifier la découverte de matériaux rocheux déposés par les glaciers datant du Protérozoïque sur des continents qui, à cet intervalle de temps, étaient proches de l’équateur, unis dans supercontinent Rodinia. Si ces preuves, ainsi que d’autres, établissent désormais l’existence de l’ancienne glaciation, il est beaucoup plus difficile d’expliquer ce qui a pu déclencher un événement qui n’est comparable à aucune des périodes glaciaires ultérieures.
Des causes astronomiques telles que la variation de l’inclinaison de l’axe terrestre, par exemple, ne pouvaient justifier la durée de la glaciation sturtienne. On avait déjà émis l’hypothèse dans le passé que Rodinia, l’énorme continent qui regroupait alors les terres émergées de la ceinture tropicale, aurait pu jouer un rôle dans le changement climatique.
Cette gigantesque masse rocheuse comprenait une vaste région volcanique, la Grande province ignée de Franklin, actuellement situé dans les régions arctiques du nord du Canada. L’action des agents météoriques sur ces roches, très intense sous les tropiques, les aurait dégradées avec un processus qui élimine de l’atmosphère de grandes quantités de dioxyde de carbone. Nous savons que le changement dans la concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère est étroitement liée au changement climatique, mais la dégradation de ces roches n’aurait pas été suffisante pour provoquer une glaciation aussi longue que celle du Sturtien.
En effet, une fois recouvertes de glace, les roches auraient été beaucoup moins sujettes à la dégradation et les niveaux de dioxyde de carbone auraient donc dû augmenter à nouveau.
La nouvelle étude sur les mouvements des plaques
Des chercheurs australiens pensent avoir identifié le mécanisme qui, associé à la dégradation météorique des roches de la province de Franklin, aurait conduit à une diminution massive du dioxyde de carbone dans l’atmosphère pendant une très longue période. Jouer un rôle clé aurait été mouvements des plaques tectoniques.
Environ Il y a 750 millions d’annéesEn fait, Rodinia a commencé à se diviser en plusieurs blocs continentaux. Les chercheurs ont reproduit leurs mouvements au fil du temps, étudiant comment ils affectaient leactivité volcanique sous-marine qui se produit le long de la dorsale médio-océanique. Les résultats ont montré un déclin significatif de l’activité volcanique, ce qui a entraîné une diminution notable des émissions de dioxyde de carbone des volcans sous-marins. Ce phénomène suffirait à expliquer comment la Terre a pu ressembler si longtemps à une immense « boule de glace ».
L’hypothèse de l’astéroïde
Précisément au moment de la parution de cette étude, une équipe de chercheurs américains rendait publique une autre hypothèse très différente. Partant de cette hypothèse, un astéroïde de la taille de celui qui est à l’origine du Cratère Chicxulub au Mexique, il y a environ 65 millions d’années, il aurait pu « geler » la Terre pendant 56 millions d’années.
En effet, l’impact d’un astéroïde peut projeter de grandes quantités de poussières et de gouttelettes d’acide sulfurique capable de réfléchir la lumière du soleil et de refroidir l’atmosphère terrestre. Selon les chercheurs, si un tel événement s’était produit pendant une période chaude, ses effets auraient été plus limités dans le temps, tandis que les faibles niveaux de dioxyde de carbone présents dans l’atmosphère auraient prolongé ses conséquences. L’un des auteurs de l’étude relative aux mouvements des plaques, Adriana Dutkiewiczmaintient cependant que «il n’y a aucune preuve qu’un tel impact ait réellement déclenché la glaciation » est-ce « même si un tel impact se produisait, il est peu probable que la glaciation perdure aussi longtemps».