Millennial-scale ice retreat after the first Phanerozoic glaciation
Cette étude révèle que la récupération postglaciaire faisant suite à la glaciation hirnantienne de l'Ordovicien supérieur a été marquée par sept cycles millénaires de froid-chaud induits par des décharges épisodiques de calottes glaciaires, démontrant ainsi qu'une telle instabilité climatique est une caractéristique fondamentale de l'histoire de la Terre qui a considérablement influencé les modes de récupération biotique précoce.
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Imaginez la Terre comme un organisme géant et respirant qui a traversé plusieurs « fièvres » et « frissons » dramatiques au cours de sa vie de 4,5 milliards d'années. Parfois, la planète devient si froide que d'immenses nappes de glace, comme de gigantesques couvertures gelées, recouvrent les continents. Les scientifiques appellent ces périodes des « glaciations ». Lorsque la planète commence à se réchauffer à nouveau et que ces calottes glaciaires fondent, on appelle cela la « déglaciation ». Habituellement, nous pensons que ce processus de fonte est un glissement fluide et régulier du gel vers la chaleur, comme un bonhomme de neige qui fond lentement pour devenir une flaque un jour de soleil. Mais et si le bonhomme de neige ne s'était pas contenté de fondre ? Et s'il avait frissonné, tremblé et renvoyé soudainement des rafales d'eau glacée avant de finalement abandonner ? C'est la question que les scientifiques se posent à propos d'un moment très spécifique de l'histoire de la Terre : la toute première fois que la planète s'est recouverte de glace durant l'éon du « Phanérozoïque » (les 541 derniers millions d'années, époque où la vie complexe comme les animaux et les plantes a réellement pris son essor). Comprendre cela n'est pas seulement une question de vieilles roches ; cela nous aide à comprendre comment les calottes glaciaires se comportent lorsqu'elles deviennent instables, ce qui est crucial pour comprendre le changement climatique aujourd'hui.
L'histoire que nous examinons provient d'une équipe de chercheurs qui a décidé d'enquêter sur un mystère de la période de l'Ordovicien tardif, plus précisément une époque appelée l'Âge de Hirnantien. Pendant longtemps, les scientifiques pensaient qu'après la première grande ère glaciaire de cette époque, la Terre s'était réchauffée rapidement et était restée chaude. Ils croyaient que la glace avait simplement fondu en un seul grand élan. Cependant, cette nouvelle étude suggère que ce tableau était trop simple. Les chercheurs ont découvert que la fonte n'était pas du tout un glissement fluide. Au contraire, c'était plutôt comme un battement de cœur qui continuait de rater des coups.
Pour découvrir cela, l'équipe a examiné d'anciennes roches de boue et de sable de la plaque de Tarim, qui se trouve dans ce qui est aujourd'hui le Xinjiang méridional, en Chine. À l'époque de l'Ordovicien, cet endroit était une mer peu profonde et chaude située près de l'équateur. Les scientifiques ont utilisé un tour de passe-passe chimique ingénieux appelé l'« Indice Chimique d'Altération » (ICA). Considérez cela comme un détecteur météorologique intégré dans les roches. Lorsque la pluie tombe sur les roches, elle les altère (les décompose chimiquement). Plus le climat est chaud et humide, plus cette altération est intense, et plus la chimie de la boue change. En mesurant les produits chimiques dans ces anciennes couches de boue, l'équipe pouvait lire la température de l'eau de l'océan comme avec un thermomètre.
Ce qu'ils ont trouvé fut une surprise. Au lieu d'une tendance au réchauffement unique et constante, les roches racontaient l'histoire de sept « coups de froid » distincts se produisant sur une période très courte. Ce n'étaient pas de simples petites bosses ; c'étaient des variations dramatiques où la température de l'eau chutait et remontait, encore et encore. L'équipe a calculé que ces cycles se produisaient environ tous les 17 000 ans. C'est comme si la gigantesque calotte glaciaire au pôle Sud (qui était alors le seul pôle avec de la glace) ne s'était pas contentée de fondre lentement. Au lieu de cela, elle se brisait par intermittence, déversant d'énormes quantités de glace et d'eau froide dans l'océan. Ces poussées froides voyageaient de tout le pôle Sud jusqu'aux mers tropicales de la plaque de Tarim, refroidissant l'eau jusqu'à 5,96 °C avant de se réchauffer jusqu'à 16,26 °C.
Cette découverte change notre vision de la récupération de la vie après l'extinction de masse qui s'est produite durant cette ère glaciaire. L'article soutient que ces brusques rafales froides ont agi comme un filtre. Elles ont limité les zones où certains animaux primitifs, spécifiquement un groupe de coquillages appelé la faune de Cathaysiorthis, pouvaient vivre. Ces créatures ne pouvaient survivre que dans les zones où les courants d'eau froide atteignaient les lieux. En revanche, d'autres parties du monde qui restaient chaudes abritaient des animaux différents. Cela suggère que l'instabilité de la calotte glaciaire n'a pas seulement changé le climat ; elle a activement façonné quels animaux survivaient et où ils pouvaient aller.
Les chercheurs comparent ces événements anciens à ce qu'on appelle les « événements de Heinrich », qui sont de célèbres pics de froid survenus lors de la dernière ère glaciaire (le Pléistocène), où des icebergs provenant de l'Amérique du Nord ont déversé de l'eau froide dans l'Atlantique. Le point essentiel est que ce type d'« instabilité de la calotte glaciaire » — où la glace se détache par éclats soudains à l'échelle millénaire — n'est pas seulement un phénomène moderne ou récent. Cela semble être une règle fondamentale de la manière dont le climat de la Terre fonctionne, remontant à la toute première fois que la planète a connu une glaciation. Bien que le calendrier exact puisse nécessiter des outils de datation encore meilleurs à l'avenir pour être parfaitement précis, les preuves de ces roches suggèrent fortement que la fin de la première glaciation du Phanérozoïque fut un voyage cahoteux et tremblant, et non un glissement fluide vers le printemps.
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