Imaginez la ligne d’horizon de Chicago. Maintenant, imaginez-la sous près de 3 kilomètres de glace. C’est à cela que ressemblait le paysage au sommet de la dernière période glaciaire.
Dans le cadre de l’histoire géologique récente de la Terre, cela n’aurait pas été un spectacle si inhabituel. Au cours des 2,6 millions d’années passées (ou ce que l’on appelle la période quaternaire), la planète a connu plus de 50 périodes glaciaires, entrecoupées de périodes interglaciaires plus chaudes.
Mais qu’est-ce qui pousse les calottes glaciaires et les glaciers à s’étendre périodiquement ? Les périodes glaciaires sont motivées par un ensemble complexe et interconnecté de facteurs, impliquant la position de la Terre dans le système solaire et des influences plus locales, comme les niveaux de dioxyde de carbone. Les scientifiques tentent toujours de comprendre le fonctionnement de ce système, notamment parce que le changement climatique causé par l’homme pourrait avoir définitivement brisé le cycle.
Ce n’est qu’il y a quelques siècles que les scientifiques ont commencé à reconnaître des indices de gels profonds passés. Au milieu du 19e siècle, le naturaliste suisse-américain Louis Agassiz a documenté les marques que les glaciers avaient laissées sur la Terre, comme des roches déplacées et des tas géants de débris, appelés moraines, qu’il soupçonnait les anciens glaciers d’avoir transportés et poussés sur de longues distances.
À la fin du 19e siècle, les scientifiques avaient nommé quatre périodes glaciaires survenues pendant l’époque du Pléistocène, qui a duré d’environ 2,6 millions d’années jusqu’à environ 11 700 ans. Ce n’est toutefois que des décennies plus tard que les chercheurs ont réalisé que ces périodes froides se produisaient avec beaucoup plus de régularité.
Une avancée majeure dans la compréhension des cycles glaciaires a eu lieu dans les années 1940, lorsque l’astrophysicien serbe Milutin Milankovitch a proposé ce qui est devenu les cycles de Milankovitch, des aperçus du mouvement de la Terre qui sont encore utilisés pour expliquer les variations climatiques aujourd’hui.
Milankovitch a décrit trois principales façons dont l’orbite de la Terre varie par rapport au soleil, a expliqué à Live Science Mark Maslin, professeur de paléoclimatologie à l’University College de Londres. Ces facteurs déterminent la quantité de rayonnement solaire (autrement dit, de chaleur) qui atteint la planète.
Premièrement, il y a la forme excentrique de l’orbite de la Terre autour du soleil, qui varie de presque circulaire à elliptique selon un cycle de 96 000 ans. « La raison pour laquelle elle a ce renflement est que Jupiter, qui représente 4% de la masse de notre système solaire, a un fort effet gravitationnel, qui déplace l’orbite de la Terre vers l’extérieur puis vers l’intérieur », explique Maslin.
Deuxièmement, il y a l’inclinaison de la Terre, qui est la raison pour laquelle nous avons des saisons. L’axe incliné de la rotation de la Terre signifie qu’un hémisphère est toujours penché loin du soleil (ce qui provoque l’hiver) tandis que l’autre est penché vers le soleil (ce qui provoque l’été). L’angle de cette inclinaison varie selon un cycle d’environ 41 000 ans, ce qui modifie l’intensité des saisons, a expliqué M. Maslin. « Si est plus redressé, alors bien sûr les étés seront moins chauds et l’hiver sera un peu moins froid ».
Troisièmement, il y a l’oscillation de l’axe incliné de la Terre, qui se déplace comme si elle était une toupie. « Ce qui se passe, c’est que le moment angulaire de la Terre qui tourne et tourne très vite une fois par jour fait que l’axe oscille également », a déclaré Maslin. Cette oscillation se produit sur un cycle de 20 000 ans.
Milankovitch a identifié que les conditions orbitales pour les étés frais étaient des précurseurs particulièrement importants des périodes glaciaires. « Vous aurez toujours de la glace en hiver », a déclaré Maslin. « Pour construire une période glaciaire, vous devez avoir une partie de cette glace qui survit pendant l’été. »
Mais, pour faire la transition vers une période glaciaire, les phénomènes orbitaux seuls ne sont pas suffisants. La cause réelle d’une période glaciaire est la rétroaction fondamentale dans le système climatique, a déclaré Maslin. Les scientifiques sont encore en train de démêler comment les différents facteurs environnementaux influencent la glaciation et la déglaciation, mais des recherches récentes ont suggéré que les niveaux de gaz à effet de serre dans l’atmosphère jouent un rôle important.
Par exemple, des scientifiques de l’Institut de Potsdam pour la recherche sur l’impact climatique (PIK) en Allemagne ont montré que les déclenchements des périodes glaciaires passées ont été principalement déclenchés par des diminutions de dioxyde de carbone et que l’augmentation spectaculaire du dioxyde de carbone dans l’atmosphère, en raison des émissions causées par l’homme, a probablement supprimé le début de la prochaine période glaciaire pour une période allant jusqu’à 100 000 ans.
« Comme aucune autre force sur la planète, les périodes glaciaires ont façonné l’environnement mondial et ont ainsi déterminé le développement de la civilisation humaine », a déclaré Hans Joachim Schellnhuber, alors directeur du PIK et coauteur de l’une de ces études, dans un communiqué en 2016. « Par exemple, nous devons notre sol fertile à la dernière période glaciaire qui a également sculpté les paysages actuels, laissant derrière elle des glaciers et des rivières, formant des fjords, des moraines et des lacs. Cependant, aujourd’hui, c’est l’humanité avec ses émissions dues à la combustion de combustibles fossiles qui détermine le développement futur de la planète. »
- Combien de fois les périodes glaciaires se produisent-elles ?
- Combien la Voie lactée est-elle massive ?
- Pourquoi la Terre tourne-t-elle ?
Article original sur Live Science.
Nouvelles récentes
.