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Une équipe de la NASA dévoile les trois causes de la dérive de l’axe de rotation de la Terre !

planète terre atmosphère
Crédits : iStock

Des scientifiques de la NASA ont identifié trois causes qui peuvent expliquer la dérive de l’axe de rotation de la Terre. Nous avons tous un jour joué avec un globe Terrestre, et avons pu aisément admirer la perfection de sa rotation lorsque nous lui donnions un peu de vitesse. Mais la réalité est bien différente. En effet, le mouvement de rotation de notre planète est loin d’être parfait. Cette étude est à paraître le 15 novembre 2018 dans Earth and Planetary Science Letters.

Qu’est-ce que l’axe de rotation de la Terre ?

L’axe de rotation est une droite imaginaire reliant le pôle nord au pôle sud, qui passe par le centre de la Terre. C’est autour de cet axe que la Terre effectue sa rotation de l’ouest vers l’est, en très exactement 23h56 min et 4,3 secondes.

En réalité, l’axe de rotation de la Terre n’est pas parfait. En effet, celui-ci dérive et oscille petit à petit. Les mesures effectuées durant le XXe siècle indiquent que cet axe dérive de 10 cm par an, soit 10 mètres par siècle !

Grâce à toutes les données recueillies durant le XXe siècle, les scientifiques ont pu procéder à une analyse scrupuleuse qui leur a permis de dégager 3 mécanismes à l’origine de cette dérive. Le premier mécanisme est le rebond glaciaire, le second est la perte de masse qui se produit au Groenland, et le troisième est la convection du manteau terrestre.

Surendra Adhikari du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena en Californie, déclare au sujet des trois mécanismes :  «L’explication traditionnelle est qu’un processus, le rebond glaciaire, est responsable de ce mouvement de l’axe de rotation de la Terre. Mais récemment, de nombreux chercheurs ont émis l’hypothèse que d’autres processus pourraient avoir des effets potentiellement importants sur elle». Il ajoute que «Nous avons assemblé des modèles pour créer une série de processus que l’on croit importants pour diriger le mouvement de l’axe de rotation. Nous avons identifié non pas un, mais trois ensembles de processus qui sont cruciaux – et la fonte de la cryosphère mondiale (en particulier celle du Groenland) au cours du XXe siècle en est un exemple».

Qu’est-ce que le rebond glaciaire ?

Comme dit précédemment, le rebond glaciaire est la principale explication que l’on avait jusqu’ici explicitée. Pour comprendre cela, il faut remonter à la dernière ère glaciaire. En effet, à ce moment-là, les glaciers lourds et denses ont enfoncé la surface de la Terre. Ce phénomène est comparable à un matelas sur lequel on s’assoit. Aujourd’hui, au gré de la fonte des glaces, la Terre remonte peu à peu à sa forme et sa hauteur initiale. Au cours de l’étude qu’ont mené les chercheurs de la NASA, ils se sont aperçus que ce rebond glaciaire n’expliquait qu’un seul tiers de toute la dérive polaire observée depuis le XXe siècle.

Groenland
Groenland
Crédits : NASA World Wind / Wikimedia

La perte de masse au Groenland, deuxième explication de la dérive de l’axe de rotation

De manière générale, la répartition et l’activité de la masse interne et externe de la Terre influe sur sa rotation. Mais, avec l’effet du réchauffement climatique, la masse du Groenland a fortement diminué par rapport aux autres coins de la planète, ce qui a entraîné un déséquilibre. En effet, c’est au total 7 500 gigatonnes qui ont fondu dans l’océan depuis le XXe siècle ! Cela fait du Groenland un responsable majeur de l’augmentation du niveau de l’eau dans les océans et les mers, qui a pour conséquence de provoquer une dérive de l’axe de rotation de la Terre. Certes, il y a des fontes de glaces dans d’autres régions du monde, mais aucune n’a un effet aussi ravageur que le Groenland sur le mouvement de rotation.

Le co-auteur de l’étude, Erik Ivins indique qu’il «y a un effet géométrique qui fait que si vous avez une masse à 45 degrés du pôle Nord – ce qu’est le Groenland – ou du pôle Sud (comme les glaciers de Patagonie), cela aura un impact plus important sur le déplacement de l’axe de rotation de la Terre qu’une masse qui est juste à côté du pôle».

Lire aussi : La banquise nord du Groenland se fracture

La convection du manteau terrestre, troisième mécanisme acteur de la modification de l’axe de rotation

Les chercheurs de la NASA indiquent que la convection du manteau terrestre a aussi un rôle à jouer dans la perturbation de l’axe de la Terre. En effet, la convection mantellique, responsable de la tectonique des plaques de la Terre, correspond à la circulation de matières dans le manteau que provoque la chaleur du noyau terrestre. Ivins décrit ce phénomène comme une casserole de soupe que l’on place au-dessus d’une cuisinière. Au fur et à mesure que la casserole (représentant le manteau) chauffe, la soupe chaude va monter, tandis que celle qui est plus froide va descendre. Il en est de même pour les roches qui se déplacent dans le manteau terrestre.

Maintenant que ces 3 facteurs de la dérive de l’axe de rotation de la Terre ont été identifiés, il sera plus facile pour les scientifiques d’effectuer des prévisions et d’étudier ce phénomène.

La NASA met à notre disposition une simulation interactive des processus qui contribuent à l’oscillation de l’axe de rotation de notre planète.

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