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Épisode hyperthermique du Paléocène-Éocène : et si la cause était astronomique ?

terre atmosphère
Crédits : Pixabay / WikiImages

L’épisode hyperthermique du Paléocène-Éocène, un réchauffement brutal du climat survenu il y a environ 56 millions d’années, trouverait son origine ultime dans les paramètres orbitaux de la Terre, aussi appelés paramètres de Milankovitch. C’est du moins ce que suggère une étude récemment publiée dans la revue Nature Communications.

Il y a 56 millions d’années, la température déjà élevée de la Terre augmentait de plus de 5 °C en une dizaine de milliers d’années. Connu sous le nom de maximum thermique du Paléocène-Éocène (PETM), le phénomène a perduré pendant une période de cent mille ans et s’est accompagné d’extinctions marines et terrestres. Les scientifiques pensent que cet épisode extrême est le résultat d’une injection brutale de dioxyde de carbone (CO2), voire de méthane (CH4), dans l’atmosphère.

Les paramètres orbitaux de la Terre mis au banc des accusés

La cause de cette libération massive de gaz à effet de serre fait toutefois l’objet de débats. Selon de nouvelles recherches, la configuration orbitale de la Terre aurait été l’élément déclencheur. En effet, il y a 56 millions d’années, notre planète recevait une plus grande quantité de rayonnement solaire en raison d’une forte excentricité combinée à un extremum de précession. Ce supplément de chaleur dans un climat déjà très chaud aurait été suffisant pour déstabiliser certains stocks de carbone, tels que les hydrates de méthane, conduisant à un épisode de réchauffement aussi brutal que bref à l’échelle géologique.

paramètres orbitaux
Les paramètres orbitaux (ou cycles de Milankovitch) sont essentiellement au nombre de trois. De gauche à droite : l’excentricité, l’obliquité et la précession orbitale. Crédits : sks.to.

« Un déclencheur orbital peut avoir conduit à la libération de carbone qui a ensuite provoqué un réchauffement climatique de plusieurs degrés pendant le PETM, contrairement à l’interprétation la plus répandue actuellement, selon laquelle c’est un volcanisme massif qui aurait libéré le carbone et déclenché l’événement », explique Lee Kump, l’un des coauteurs de l’étude.

Une libération de carbone fulgurante à l’échelle géologique

Une autre source de débat a trait à la rapidité avec laquelle le carbone a été libéré dans l’atmosphère, que ce soit sous forme de CO2 ou de méthane. Si l’on en croit les résultats obtenus par les chercheurs, 10 000 milliards de tonnes de carbone auraient été libérées en l’espace de 6000 ans, ce qui correspond à environ 1,5 milliard de tonnes par an. Par comparaison, nous rejetons actuellement cinq à dix fois plus de carbone chaque année, ce qui témoigne de la fulgurance de la perturbation climatique induite par les activités humaines.

Pour arriver à ces résultats, les chercheurs ont étudié une carotte sédimentaire prélevée dans l’océan Atlantique, sur la frange est des États-Unis. En repérant la signature des cycles astronomiques dans les sédiments, ils ont pu faire le rapprochement entre les paramètres orbitaux et le PETM. « La raison pour laquelle il y a une trace de ces changements orbitaux dans les archives géologiques est qu’ils affectent le climat », explique Lee Kump. « Cela affecte la productivité des organismes marins et terrestres, la quantité de précipitations, l’érosion des continents et donc la quantité de sédiments transportés dans l’environnement océanique ».

Damien Altendorf

Rédigé par Damien Altendorf

Habitant du Nord-est de la France, je suis avant tout un grand passionné de météorologie et de climatologie. Initialement rédacteur pour le site "Monsieur Météo", je contribue désormais à alimenter celui de "Sciencepost".