La Terre peut stabiliser son propre climat, mais pas assez rapidement pour nous aider

Selon de nouvelles recherches, la Terre est capable de réguler et de stabiliser sa propre température sur de vastes échelles de temps – 100 000 ans en moyenne – même après des changements climatiques spectaculaires causés par des périodes glaciaires, des variations du rayonnement solaire et une activité volcanique intense.

Selon l’équipe à l’origine de ces nouvelles recherches, cette “rétroaction stabilisatrice” explique en partie pourquoi la Terre a réussi à maintenir la vie depuis environ 3,7 milliards d’années. Cette rétroaction a déjà fait l’objet d’hypothèses, mais il existe désormais des preuves directes.

Pour trouver ces preuves, les chercheurs ont creusé dans les données paléoclimatiques existantes recueillies au cours des 66 derniers millions d’années, en appliquant une modélisation mathématique pour déterminer si les variations des températures moyennes de la Terre pouvaient être limitées par un ou plusieurs facteurs.

“Vous avez une planète dont le climat a été soumis à tant de changements externes spectaculaires”, explique le climatologue Constantin Arnscheidt, du Massachusetts Institute of Technology (MIT). “Pourquoi la vie a-t-elle survécu pendant tout ce temps ?”

“Un argument est que nous avons besoin d’une sorte de mécanisme de stabilisation pour que les températures restent adaptées à la vie. Mais il n’a jamais été démontré à partir de données qu’un tel mécanisme a contrôlé de manière constante le climat de la Terre.”

L’équipe pense que l’altération des silicates est un mécanisme crucial dans ce cas : lorsque les roches silicatées s’altèrent et s’érodent au fil du temps, des couches plus profondes de minéraux sont constamment exposées à l’atmosphère. Les réactions chimiques avec les silicates extraient le dioxyde de carbone de l’atmosphère et le piègent dans les roches et les sédiments océaniques.

L’augmentation du taux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère accélère l’activité d’altération, augmentant la quantité de silicates exposés qui, à leur tour, éliminent davantage de gaz à effet de serre de l’atmosphère, limitant ainsi l’altération future.

Il est évident que les échelles de temps des stabilisations de température correspondent aux échelles de temps de l’altération des silicates, jusqu’à environ 400 000 ans. Les traces laissées par les fossiles et les carottes de glace suggèrent que cette altération maintient effectivement les températures sous contrôle.

Sans ce mécanisme de rétroaction géologique, suggèrent les chercheurs, notre planète connaîtrait des fluctuations de température de plus en plus extrêmes. Il est essentiel de savoir comment cela fonctionne pour comprendre le passé et l’avenir de la planète.

“Dans une certaine mesure, c’est comme si votre voiture roulait à toute vitesse dans la rue et que, lorsque vous freinez, vous glissiez pendant un long moment avant de vous arrêter”, explique le géophysicien Daniel Rothman, du MIT.

“Il y a une échelle de temps au cours de laquelle la résistance de frottement, ou une rétroaction stabilisante, entre en jeu, lorsque le système revient à un état stable.”

Mais il se passe autre chose : lorsque l’équipe a examiné des échelles de temps plus longues, sur plus d’un million d’années, aucune rétroaction stabilisatrice n’a été observée dans les données. Il est probable que le hasard joue encore un rôle important dans la préservation de la vie.

Les chercheurs concluent que si l’altération des silicates suffit à assurer une stabilisation à court terme (relativement), nous avons eu la chance que les fluctuations de température sur des périodes plus longues n’aient pas été suffisamment importantes pour interrompre cette boucle de rétroaction.

Bien entendu, les résultats de cette étude influent également sur les prévisions concernant l’avenir de la planète. Il est probable que la vie sur Terre sera capable de résister aux dommages causés par l’homme, mais nous ne serons peut-être pas là assez longtemps pour le voir.

“D’un côté, c’est une bonne chose, car nous savons que le réchauffement climatique actuel finira par être annulé par cette rétroaction stabilisatrice”, explique M. Arnscheidt.

“Mais d’un autre côté, cela prendra des centaines de milliers d’années pour se produire, donc pas assez vite pour résoudre nos problèmes actuels.”

Les recherches ont été publiées dans Science Advances.

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Source : Science Alert – Traduit par Anguille sous roche