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La « Terre boule de neige » brusquement déglacée par le méthane ?

ActualitéClassé sous :géologie , permafrost , suintement de méthane

Il y a 635 millions d'années, la Terre serait sortie brutalement d'une phase de glaciation généralisée à toute la planète ou presque. C'est la théorie de la Terre boule de neige. Selon des chercheurs de l'université de Riverside, ce serait la rapide libération de méthane par des clathrates qui aurait mis fin à cette supposée période glaciaire extrême.

Les géologues Chris von der Borch (avant-plan) et David Mrofka (arrière-plan) recherchant des preuves de suintements de méthane dans des sédiments anciens en Australie du Sud. Crédit : M. Kennedy, UC Riverside

Incontestablement, il y a environ 750 millions d'années, pendant la période dite du cryogénien, la Terre était recouverte par une calotte glaciaire beaucoup plus importante qu'aujourd'hui comme l'attestent de multiples traces dans les sédiments de cette époque. Les chercheurs restent divisés sur son étendue. La couverture glacière, qui atteignait au moins par endroits l'équateur, était-elle complète, laissait-elle encore de larges zones libres ?

Une autre question reste sans réponse : comment la Terre s'est-elle sortie de cet état de glaciation ? Le fort albédo des couches de glace présentes rendait impossible un dégel suffisant pour entraîner naturellement une déglaciation de la planète, même en cas d'augmentation de l'ensoleillement pour des raisons liées à la mécanique céleste.

CO2 ou méthane ?

Certains ont avancé l'idée d'une brusque et importante activité volcanique injectant dans l'atmosphère de grandes quantités de CO2. Un effet de serre s'en serait alors suivi, débloquant le climat de la Terre qui s'était enfoncé profondément dans une ornière. Une autre hypothèse, peut-être d'ailleurs complémentaire, est celle que des géologues de l'université de Riverside en Californie explorent dans un article de Nature.

Selon eux, il y aurait eu il y a 635 millions d'années une déstabilisation importante des gisements de méthane sous forme de clathrates, une sorte de glace d'eau dont le réseau cristallin piége des molécules, en l'occurrence ici du méthane.

Présent actuellement dans le permafrost (ou pergélisol) des régions arctiques et à l'origine de suintements de méthane dans les océans, les clathrates devaient exister en quantités bien plus considérables à l'époque où la Terre ressemblait à une boule de neige. Or, il est bien connu que le méthane est lui un puissant gaz à effet de serre. L'hypothèse des chercheurs est que par un effet de dominos, une quantité importante de méthane s'est libérée, entraînant un début de réchauffement, qui lui-même a amplifié le dégazage produisant à son tour une nouvelle augmentation de température.


Cliquez pour agrandir : En rouge-orange, des dépôts de dolomites en Australie datant de -635 millions d'années. Crédit : M. Kennedy, UC Riverside

Martin Kennedy et ses collègues ont étudié des centaines d'échantillons de sédiments provenant du sud de l'Australie. Ils y ont trouvé vers -635 millions d'années une brusque variation des isotopes stables de l'oxygène indiquant tout à la fois la fonte d'une quantité importante de glace ainsi que, selon eux,  la déstabilisation des clathrates. Ils ont en particulier trouvé dans les sédiments de cette époque des traces de suintements de méthane ainsi que des dépôts de dolomites, une variété de calcaire riche en magnésium, dont certains pensent que la formation peut être due dans certains cas à la présence de méthane subissant une oxydation.

L'image qui émerge est donc bien celle d'un permafrost important à des latitudes moyennes, brutalement déstabilisé et libérant du méthane,  précédant un dégel massif et rapide, démontré par les variations isotopiques.

Si la théorie est exacte, il serait important de déterminer les détails de l'enclenchement du processus de dégazage et de son déroulement. Les gisements de clathrates sont moins importants aujourd'hui qu'à cette période reculée de l'histoire de la Terre mais l'activité humaine pourrait bien déstabiliser ces derniers, ce qui serait catastrophique car il en résulterait un réchauffement climatique encore plus rapide et plus important que celui que nous subissons.

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