Astronomie et climat
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 Des scientifiques en charge de recherches géologiques dans les anciennes montagnes de l'Arizona prétendent pouvoir documenter un glissement périodique de l'orbite terrestre se répétant régulièrement tous les 405 000 ans. 

Ce phénomène joue naturellement un rôle dans les oscillations climatiques de notre planète. Ils confirment ainsi une prédiction faite de longue date par les astrophysiciens sur la base de calculs empruntant tout à la mécanique céleste (loi de la gravitation).

La nouveauté provient des évidences physiques apportées en soutien à cette proposition théorique. Ils ont même pu montrer que la cyclicité du phénomène est stable depuis plusieurs centaines de millions d'années, bien avant l'apparition des dinosaures ; plus intéressant encore : il se poursuit encore aujourd'hui. 

Cette découverte aura des conséquences sur l'étude du climat mais aussi, et bien au-delà de cela, sur notre compréhension de l'évolution de la vie sur Terre et sur celle du système solaire.

Il y a déjà des décennies que les scientifiques ont avancé l'hypothèse selon laquelle l'orbite terrestre se déformerait régulièrement, oscillant entre une orbite purement circulaire et une trajectoire elliptique (5%) ; le tout se déroulant avec une périodicité de 405 000 ans. 

L'explication avancée pour expliquer ce processus : une interaction gravitationnelle sophistiquée entre Vénus, Jupiter et plusieurs autres corps circulant au sein du système solaire, une sorte de collection de hula-hoops tournant plus ou moins proches les uns des autres. Les calculs peuvent actuellement être conduits sur un laps de temps remontant 50 millions d'années. Plus en amont (dans le temps), les calculs deviennent trop complexes et aléatoires.

Les équipes ont entrepris d'analyser les cendres volcaniques, en particulier les taux d'isotopes radioactifs dont les demi-vies sont bien connues. Ceci leur a permis d'observer le renversement périodique de la polarité du champ magnétique terrestre. Des échantillons ont été prélevés en divers endroits des Etats-Unis puis comparés.

Les scientifiques ne pensent pas que ce cycle de 405 000 ans ait une influence directe sur le climat et penche plus tôt pour son rôle d'atténuateur. En effet, ils privilégient la thèse actuelle selon laquelle les seuls mouvements planétaires ayant une réelle influence sur le climat de notre planète sont les cycles de Milankovitch (lien externe Wikipédia France - un mathématicien Serbe qui en proposa l'existence vers 1920). 

Ces derniers sont constitués d'une série de cycles plus ou moins longs : 100 000 ans pour les variations de l'excentricité de l'orbite terrestre (le phénomène qui ressemble le plus à celui qui vient d'être confirmé), 41 000 ans pour le basculement de l'axe terrestre (obliquité) au cours de son excursion autour de l'astre solaire et 20 000 ans pour (la précession de) l'axe lui-même. 

L'effet essentiel de tous ces mouvements est de modifié la quantité d'énergie solaire atteignant la surface de notre planète, en particulier son hémisphère Nord où -curieusement- la majorité des surfaces émergées se situent. Cette énergie influence indirectement le climat.

La preuve que les cycles de Milankowitch sont couplés avec la succession de réchauffements et de glaciations subis par le Terre au cours des derniers millions d'années a été apportée dès les années 1970. Cependant les données accumulées ne sont pas corrélées de manière indiscutable aux cycles et les scientifiques s'intéressent aussi beaucoup au taux de dioxyde de carbone (CO2 - lien externe Wikipédia France) pendant cette période puisqu'il est un autre marqueur indéniable de l'évolution du climat. Il est progressivement apparu que les cycles les plus courts se sont modifiés au cours du temps mais personne ne peut dire de quelle amplitude. Pour certains, les cycles ne travaillent pas de concert mais suivent leur cours indépendamment les uns des autres, entrainant soit des effets contradictoires, soit des effets de résonance (amplification) aboutissant à des changements soudains et violents de climat. Une chose reste certaine : plus on tente de remonter le temps et plus les calculs deviennent difficiles à conduire, voire impossibles à faire.

L'importance de connaitre ce cycle de 405 000 ans tiendrait au fait suivant. Quand l'excentricité atteint son pic maximal, les cycles les plus courts jouent un rôle plus puissant. Les étés deviennent plus chauds et les hivers plus froids. A mi- cycle, c'est l'inverse qui se produirait, lorsque l'orbite est presque parfaitement circulaire.

Dans la dernière partie du Triasique, pour des raisons encore mal élucidées, la température terrestre s'est trouvée à un niveau bien plus haut qu'aujourd'hui pendant plusieurs cycles de suite et il n'y a pas eu de glaciation.

Le cycle de 405 000 ans semble aussi être corrélé avec l'abondance des précipitations pluvieuses. Elles culminent lorsque l'excentricité orbitale est à son maximum. Un fait qui peut se mettre en exergue à travers les densités volumiques des sédiments déposés aux diverses époques.

Quant aux rôles des planètes Vénus et Jupiter, il coule pratiquement de source. Vénus est la planète la plus proche et elle s'éloigne au plus de 162 milliards de miles de nous ; de plus sa masse est approximativement du même ordre de grandeur que celle de la Terre. Bien que Jupiter soit bien plus éloignée de notre habitacle, sa masse est deux fois et demi celle de toutes les planètes du système solaire réunies.

Pour autant et bien que la Terre se trouve actuellement dans la phase quasi-circulaire de son orbite, les indications accumulées ne permettent pas de conclure grand-chose sur une possible influence sur le climat actuel. Ceci est dû à la multiplicité des autres facteurs entrant en ligne de compte dans les prévisions de cet ordre. Si on se réfère aux cycles de 20 000 ans, nous devrions en principe être en ce moment au point culminant d'une phase de réchauffement et entamer bientôt une nouvelle période de refroidissement. Simultanément les quantités de CO2 que nous pulvérisons dans l'atmosphère ne sont probablement pas sans effet. Il est infiniment plus facile d'intervenir à ce niveau que sur les subtiles interactions entre les divers cycles planétaires.

Source : "Empirical evidence for stability of the 405-kiloyear Jupiter-Venus eccentricity cycle over hundreds of millions of years," PNAS (2018). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1800891115

Page créée le 14 mai 2018