Une étude parue le 3 juillet dernier dans la revue Nature fournit une nouvelle explication du lent refroidissement climatique démarré il y a plus de 15 millions d’années. Les résultats obtenus permettent de construire une image plus cohérente de la période climatique en question. En particulier grâce à un meilleur accord avec les observations.
Depuis 50 millions d’années, les températures moyennes sur Terre sont sujettes à une lente descente vers le froid. Une tendance visible à l’échelle géologique – celle des millions d’années – qui s’est accélérée il y a environ 15 millions d’années. À ce titre, on parle souvent de refroidissement du Néogène.
Les travaux des paléoclimatologues ont montré que ladite évolution est pilotée par la baisse graduelle – mais inexorable – de la quantité de dioxyde de carbone (CO2) dans l’air. En effet, d’environ 1200 ppm (parties par million) il y a 50 millions d’années, elle est tombée à 280 ppm il y a 2,5 millions d’années. Une réduction d’un facteur 4 qui a considérablement affaibli l’effet de serre terrestre.
Diminution graduelle du CO2 : une origine controversée
Si le lent refroidissement peut s’expliquer par l’affaiblissement graduel de l’effet de serre, l’origine de la baisse en CO2 atmosphérique continue d’être débattue. Jusqu’à présent, l’explication retenue était la suivante.
Au cours du Néogène, la formation des grandes chaînes de montagnes comme l’Himalaya a augmenté l’altération des roches silicatées. Un processus chimique qui implique l’eau de pluie, rendue faiblement acide par le CO2 dissous dans les gouttes. De sorte que lors de son écoulement sur les roches, du dioxyde de carbone est consommé. Au fil des millions d’années, sa concentration atmosphérique a donc notablement diminué. Et avec elle, l’intensité de l’effet de serre. Toutefois, cette explication présente plusieurs failles.
Au vu du contexte, une étude parue le 3 juillet dernier dans la revue Nature propose une nouvelle hypothèse, plus probante. Aussi, elle s’avère cohérente avec des mesures antérieures qui montrent que le taux d’altération n’a pas augmenté sur la période étudiée.
Une nouvelle hypothèse, cohérente avec les observations
Dans leur papier, les chercheurs ont utilisé des mesures isotopiques additionnelles et un modèle de cycle du carbone. Ceci afin de comprendre comment la teneur en CO2 atmosphérique a pu baisser avec une intensité d’altération similaire – voire plus faible. En fait, leurs résultats indiquent que c’est la réactivité des sols qui a augmenté. Plus précisément, l’altération est plus efficace même si son intensité diminue.
« La réactivité décrit la facilité avec laquelle des composés ou des éléments chimiques interviennent dans une réaction », explique Friedhelm von Blanckenburg, auteur principal de l’étude. « Cependant, un processus géologique est nécessaire pour “rajeunir” la surface terrestre et la rendre plus réactive ».
« Cela n’est pas nécessairement la formation de grandes chaînes de montagnes. Des fractures tectoniques, une légère augmentation de l’érosion ou l’exposition d’autres types de roches peuvent provoquer l’apparition de matériaux plus altérants en surface », ajoute-t-il
En conclusion, ces nouveaux éléments devront conduire les scientifiques à repenser la perturbation du cycle du carbone ayant mené au refroidissement du Néogène. Dans cette perspective, la présente hypothèse s’avère prometteuse.
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