De nouveaux travaux permettent de mieux comprendre le lien entre l’altération des roches silicatées par les précipitations et la température globale, l’un des principaux mécanismes qui régulent le climat de la Terre à l’échelle géologique. Les résultats ont été publiés dans la revue Science le 26 janvier dernier.
Un aspect fondamental de notre planète est qu’elle possède des processus de régulation qui lui permettent de conserver des conditions environnementales favorables à la vie. Aussi, à l’exception de quelques accidents, les températures n’ont jamais dérivé vers le trop chaud ou le trop froid. Par conséquent, l’eau est présente à l’état liquide à la surface de la Terre depuis plus de quatre milliards d’années, un milieu essentiel au développement et au maintien de la vie.
L’altération des silicates, un thermostat planétaire
L’un de ces processus tient à l’interaction entre le climat et la tectonique des plaques. Lorsque les continents migrent vers les pôles, les températures sont plus froides et des calottes peuvent se former sur le socle rocheux. Toutefois, l’environnement est également plus aride. Aussi, l’altération des roches silicatées par les précipitations, grande consommatrice de dioxyde de carbone (CO2) à l’échelle géologique, chute. Ce gaz à effet de serre s’accumule ainsi dans l’atmosphère et limite la baisse des températures, et inversement lorsque les plaques se déplacent vers les tropiques.
Cependant, la sensibilité de l’altération silicatée à la température est relativement mal connue. En effet, les valeurs diffèrent selon les études. La barre d’incertitude est donc très large. Afin de mieux comprendre comment fonctionne ce thermostat, une équipe de chercheurs de l’Université d’État de Pennsylvanie (États-Unis) a recoupé les données acquises en laboratoire avec celles issues de 45 sites pédologiques censés échantillonner la diversité des roches existant sur Terre.
« Lorsque vous faites des expériences en laboratoire et que vous prélevez des échantillons dans le sol ou dans une rivière, vous obtenez des valeurs différentes », relate Susan Brantley, auteure principale de l’étude. « Ce que nous avons essayé de faire dans cette recherche, c’est d’examiner ces différentes échelles spatiales et de comprendre comment nous pouvons donner un sens à toutes ces données que les géochimistes du monde entier ont accumulées ».
Un mécanisme moins efficace que prévu par les expériences en laboratoire
Grâce à leurs travaux, les scientifiques ont découvert que les données obtenues en laboratoire conduisaient à surestimer la sensibilité de l’altération silicatée à la température. En effet, en conditions réelles, l’altération est fortement modulée par la fracturation des roches, le ruissellement ou encore la précipitation de l’argile. Par ailleurs, certains domaines rocheux sont protégés par une couche de régolite. L’altération réelle est donc souvent sous-optimale.
Autrement dit, le thermostat planétaire est un peu moins efficace qu’on ne le pensait, car il nécessite de plus grandes fluctuations de température pour réagir. Notons que si certains communicants ont proposé d’augmenter l’altération de façon artificielle afin d’amortir la perturbation climatique actuelle, il ne faut pas s’y méprendre. Le mécanisme en jeu est très lent et il faudrait au bas mot des milliers d’années pour en voir les effets. Une question d’ordres de grandeur.
