Une photo de l'une des poteries étudiées comme mémoire du champ magnétique terrestre. © Oded Lipschit

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Le champ magnétique de la Terre ne ferait que fluctuer depuis 3.000 ans

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Par Laurent Sacco, Futura

Des poteries bien datées fabriquées en Judée sur une période de mille ans avant notre ère ont permis d'étudier les variations du champ magnétique terrestre. La baisse observée actuellement serait en réalité similaire aux fluctuations de cette époque et donc non annonciatrice d'une possible inversion magnétique.

Inversion du champ magnétique terrestre : quels impacts sur la Terre ?  Inversion du champ magnétique terrestre : quels impacts sur nous ou sur la nature ? Hubert Reeves nous répond en vidéo. © Groupe ECP 

Depuis que l'année 2012 est derrière nous, la désinformation pseudo-scientifique de type New Age avec ses faits alternatifs est devenue moins présente en ce qui concerne les supposés effets et catastrophes d'une inversion du champ magnétique de la Terre, laquelle serait imminente. Il n'en reste pas moins que les géophysiciens spécialistes du magnétisme continuent à s'interroger sur la baisse de l'intensité du champ magnétique observée et mesurée depuis plus d'un siècle.

Pour ceux qui s'inquièteraient encore de l'occurrence de cette inversion, une équipe internationale d'archéologues, de géophysiciens et de spécialistes des sciences de la Terre vient de publier un article dans Pnas qui devrait contribuer à les rassurer. Les chercheurs se sont en effet intéressés aux champs magnétiques fossilisés enregistrés dans des jarres en terre cuite trouvées en Judée et dont les datations montrent qu'elles ont été fabriquées entre le VIIIe et le IIe siècle avant Jésus-Christ.

L’une des anses de poteries étudiées comme mémoire du champ magnétique terrestre. © Oded Lipschits

Des anses portant des sceaux royaux pour le paléomagnétisme

Le phénomène de rémanence thermomagnétique avec des argiles est bien connu depuis la fin du XIXe siècle où il avait été découvert dans des poteries datant de l'antiquité. Il se trouve en effet que les argiles se comportent comme un matériau ferromagnétique et qu'elles peuvent donc s'aimanter spontanément en suivant l'orientation du champ magnétique dans lequel elles sont plongées en se refroidissant sous leur température de Curie, après avoir été chauffées au-delà. C'est d'ailleurs en étudiant le champ magnétique fossilisé dans une couche d'argile au contact d'une coulée de lave et située près du hameau de Pont-Farin que le physicien français Bernard Brunhes a fait la découverte des inversions du champ magnétique de la Terre en 1905.

Dans le cas présent donc, ce sont 67 anses de poteries en terre cuite fabriquées dans la région autour de Jérusalem pendant environ six siècles qui ont été soumises aux méthodes de mesures de la science du paléomagnétisme. Elles sont intéressantes parce qu'elles portent des sceaux royaux indiquant donc précisément à quelle période de l'histoire de la Judée durant l'antiquité gréco-romaine elles ont été fabriquées. Ils ont donc pu retracer l'évolution de l'intensité du champ magnétique local à défaut de son orientation (avec des roches restées en place, on peut avoir accès à cette information).

Les chercheurs ont alors fait plusieurs découvertes. Tout d'abord, le champ magnétique terrestre semble avoir subi une brusque augmentation au VIIIe siècle avant Jésus-Christ avant de perdre 27 % de son intensité en quelques décennies. Mais surtout, pendant les six siècles où l'on dispose maintenant d'enregistrements magnétiques fiables, le champ a fluctué en intensité avec des valeurs telles qu'il semble que la baisse constante constatée depuis presque 200 ans ne soit qu'une simple fluctuation autour d'une valeur moyenne qui n'indiquerait donc aucune évolution actuelle en direction d'une inversion magnétique.

Pour en savoir plus

La Terre est encore loin d'une inversion magnétique

Article de Laurent Sacco publié le 26/11/2015

La baisse continue de l'intensité moyenne du champ magnétique observée depuis 200 ans laisse penser qu'une inversion de la polarité est proche. Il n'en serait rien selon des géophysiciens qui ont montré que ce champ est en fait actuellement anormalement élevé.

La découverte des inversions du champ magnétique de la Terre au début du XXe siècle a bouleversé les géosciences en permettant des décennies plus tard de fonder la théorie de la tectonique des plaques. Nous savons aujourd'hui, grâce à l'expérience VKS, qu'elles résultent bien du caractère presque chaotique de la géodynamo autoexcitatrice qui fonctionne dans le noyau de notre planète.

Nous mesurons et surveillons le champ magnétique de la Terre depuis quelques siècles avec une précision qui ne fait que croître. Grâce à la science du paléomagnétisme nous fouillons aussi dans les archives magnétiques de la Planète bleue pour mieux comprendre son histoire et ainsi tenter de prédire son futur. Or, depuis environ 200 ans, le bouclier magnétique de la Terre, qui protège son atmosphère de l'érosion du vent solaire ainsi que sa biosphère des rayons cosmiques, est en train de s'affaiblir. De là à penser qu'une inversion magnétique pourrait être imminente il n'y a qu'un pas.

Des chercheurs états-uniens et français viennent pourtant de publier un article dans la revue Pnas qui donne à penser que nous sommes encore loin d'une telle inversion car le champ magnétique de la Terre est encore anormalement élevé eu égard à une nouvelle estimation de son intensité moyenne au cours des derniers millions d'années.

Entretiens avec Yves Gallet, chercheur IPGP-CNRS, et des membres de l'équipe de recherche sur le paléomagnétisme. © Chaîne IPGP, YouTube

Des inversions magnétiques plutôt chaotiques

Bien sûr, comme on l'a dit plus haut, les inversions magnétiques de la Terre sont plus chaotiques que périodiques. Il peut s'écouler 40 millions d'années avant qu'il ne s'en produise une mais une dizaine peuvent survenir en seulement un million d'années. On ne peut donc être certain de rien... En moyenne, tout de même, les inversions se manifestent au bout de quelques centaines de milliers d'années. Comme la dernière est survenue il y a 780.000 ans, l'idée d'une inversion imminente, au moins à l'échelle géologique, dont l'unité de temps est le million d'années, est recevable.

Qu'arriverait-il si elle produisait demain ? Probablement pas grand-chose pour la biosphère, qui en a vu bien d'autres, et l'humanité à part peut-être quelques mutations génétiques durant l'affaiblissement du champ qui nous protège des rayons cosmiques. En effet, on connaît des phénomènes similaires aux inversions magnétiques mais de courtes durées, avec un retour rapide à la polarité initiale du champ, lequel évolue en quelque sorte continûment : ce sont les excursions magnétiques. La dernière est connue sous le nom d'excursion de Laschamp et elle date de 41.000 ans environ. Homo sapiens ne semble pas en avoir été affecté. En revanche, une augmentation du flux de rayons cosmiques à la surface de la Terre pourrait affecter notre civilisation technologique en perturbant son électronique.

Mais comment les chercheurs sont-ils parvenus à la conclusion que l'affaiblissement constaté du champ magnétique de la Terre n'était pas inquiétant, au moins pour le prochain millénaire ?

Découvreur des inversions magnétiques, le physicien Bernard Brunhes avait demandé à des ingénieurs du génie civil de le prévenir s'ils trouvaient une couche d'argile recouverte d'une coulée de lave. En effet, il étudiait le magnétisme fossile enregistré dans l'argile cuite, phénomène alors déjà connu, notamment, avec les poteries antiques. En 1905, un ingénieur lui parla du hameau de Pont-Farin. Une telle double couche se remarque dans le fossé bordant la route, encore visible aujourd'hui car, sous l'action de la chaleur, l'argile s'est transformée en brique rouge, comme on le voit nettement ici. La couche grise correspond à une coulée de basalte datée de 4,8 millions d'années. Elle s'est produite au moment où la polarité du champ magnétique de la Terre était inversée, ce qui a permis à Bernard Brunhes de faire sa découverte. © Laurent Sacco, Futura-Sciences

Un champ magnétique deux fois plus élevé qu'en moyenne

Pour cela, il a fallu affiner la connaissance de l'évolution du champ magnétique au cours des cinq derniers millions d'années. En première approximation, ce champ est celui d'un dipôle, c'est-à-dire d'un barreau aimanté homogène, ce qui veut dire qu'il est le plus intense aux deux pôles et deux fois plus faible que ce maximum à l'équateur. On peut obtenir une estimation plus robuste du champ magnétique globale de la planète en mesurant des valeurs de ces intensités dans ces lieux au cours de son histoire.

Dans un premier temps, les géologues se sont donc procurés des échantillons de roches volcaniques provenant des îles Galapagos et de l'Antarctique. En se refroidissant, les laves à l'origine de ces roches et qui contenaient des particules ferromagnétiques ont enregistré l'orientation et l'intensité du champ magnétique en ces lieux. Dans un second temps, les géophysiciens ont mesuré les champs magnétiques rémanents fossilisés dans ces roches de façon plus précise que ce qui avait été fait jusqu'à présent. Il est apparu que, depuis cinq millions d'années, le champ magnétique aux pôles a une intensité moyenne de 30 microteslas et de 15 microteslas à l'équateur. Or, les valeurs actuelles sont respectivement de 60 et 30 microteslas.

On doit en conclure que le champ magnétique actuel est particulièrement élevé et que, bien qu'en cours d'affaiblissement, il est très probablement loin de la valeur où il devient vraiment instable et sur le point de vraiment s'inverser. C'est en tout cas ce que pensent les auteurs de cette étude. Si la baisse se poursuit au rythme actuel, il faudra de toute façon encore un millier d'années pour que l'intensité du champ magnétique de la Terre atteigne sa valeur moyenne.