Quand la Terre a fondu : retour sur une transformation climatique extrême

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Une impression d'artiste d'une "Terre de boule de neige". Crédits : NASA

Il y a environ 635 millions d’années, la Terre traversait l’une des périodes les plus glaciales de son histoire. Cette ère, marquée par des calottes glaciaires recouvrant une grande partie de la planète, a brusquement pris fin en raison d’un phénomène de réchauffement intense. Ce processus de fonte rapide aurait été provoqué par des niveaux exceptionnellement élevés de dioxyde de carbone (CO₂) dans l’atmosphère, entraînant au passage une transformation spectaculaire des océans et du climat. Des chercheurs ont récemment confirmé l’existence de cette phase de fonte intense.

La Terre gelée, une planète extrême

Il y a environ 635 millions d’années, la Terre a traversé l’une des périodes les plus glaciales de son histoire, marquée par une ère surnommée la Terre boule de neige. Pendant cette époque de glaciation extrême, les températures mondiales étaient si basses que des glaciers recouvraient de vastes portions de la planète et s’étendaient des pôles jusqu’à des régions bien plus proches de l’équateur. Autrement dit, contrairement aux glaciations classiques où la glace est concentrée aux pôles, cette Terre gelée était recouverte de glace jusqu’à des latitudes tropicales créant une planète presque entièrement blanche.

Ce refroidissement intense est dû à plusieurs phénomènes en cascade. À mesure que les calottes glaciaires progressaient, elles réfléchissaient la lumière du Soleil et l’empêchaient de réchauffer la surface terrestre. C’est ce qu’on appelle l’effet d’albédo, un mécanisme par lequel les surfaces claires comme la glace renvoient une grande partie de l’énergie solaire vers l’espace. Cela créait un cercle vicieux : plus les glaciers s’étendaient, plus la Terre se refroidissait, renforçant encore la formation de glace… mais plus pour très longtemps.

Le déclenchement de la fonte

Sous cet épais manteau de glace, les cycles naturels de la Terre, habituellement essentiels à la régulation du climat, s’étaient presque arrêtés. L’évaporation de l’eau, alors minimale, a entraîné une quasi-disparition des précipitations. Sans pluie pour entraîner le processus d’altération chimique (qui absorbe normalement une partie du CO₂), le dioxyde de carbone produit par l’activité volcanique s’est alors accumulé dans l’atmosphère. Au fil du temps, cette accumulation de CO₂ a créé une sorte de serre géante qui a emprisonné lentement la chaleur et préparé la planète à une fonte massive.

Avec le temps, les niveaux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère sont devenus si élevés qu’ils ont commencé à réchauffer la Terre et entraîné une fonte massive des glaces. Ce réchauffement soudain a marqué le début de l’ère de l’océan panache. Durant cette période, de vastes rivières d’eau douce provenant de la fonte des glaces se sont déversées dans les océans. Cependant, l’eau de fonte n’a pas immédiatement fusionné avec l’eau salée de l’océan, en raison de leurs différences de densité. Les scientifiques pensent qu’une stratification s’est produite où des couches d’eau douce froide flottaient au-dessus de l’eau salée plus dense en dessous.

Ce phénomène de stratification a dessiné un paysage océanique surprenant où les couches d’eau douce semblaient flotter sur l’océan salé, créant des conditions uniques et inédites. Les variations de salinité et de température dans les océans ont dû changer radicalement les écosystèmes marins de l’époque, modifiant les habitats et forçant les organismes à s’adapter rapidement.

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Crédits : buradaki/istock

Découvrir le passé grâce aux roches

Dans le cadre d’une étude, des scientifiques ont récemment pu confirmer cette phase de réchauffement extrême en étudiant des échantillons de roches anciennes. Plus précisément, ils ont analysé les isotopes de lithium présents dans les roches carbonatées, car ces isotopes peuvent indiquer la composition chimique de l’eau présente au moment où les roches se sont formées. Des traces d’eau douce de fonte étaient alors plus concentrées dans les roches formées près des côtes, ce qui a permis aux chercheurs de mieux comprendre le phénomène de stratification des eaux.

Ces analyses géochimiques sont cruciales pour comprendre les changements climatiques de cette période, mais elles offrent aussi des indices sur l’adaptabilité de la vie dans des conditions extrêmes. Pendant cette ère de réchauffement, la vie a persisté et même évolué, démontrant une capacité remarquable d’adaptation aux bouleversements climatiques.

L’étude de cette période de transition extrême permet ainsi de mieux cerner les limites du changement climatique naturel et de l’adaptabilité de la Terre. La fonte rapide de la glace due à la hausse du CO₂ offre un aperçu précieux sur la manière dont notre planète peut réagir à des variations importantes de la température et de la composition atmosphérique. Bien que ce phénomène soit révolu depuis des centaines de millions d’années, il peut nous aider à mieux comprendre les mécanismes climatiques d’aujourd’hui. En prenant conscience des bouleversements passés, nous pouvons mieux appréhender les défis actuels et futurs de notre propre planète.