Des études antérieures ont suggéré que des changements dans les niveaux de gaz à effet de serre dus à l'activité volcanique, à la tectonique des plaques ou à des processus biologiques pourraient avoir provoqué l'événement Snowball Earth. Contrairement à ce paradigme dominant, la nouvelle étude, publiée dans la revue Nature Geoscience, souligne que les variations de l'orbite terrestre sont le principal facteur déterminant.
L’équipe de recherche de l’Université de Californie à Davis a analysé d’anciens fossiles du Nevada vieux de 700 millions d’années, qui ont fourni un cadre chronologique précis pour le changement climatique avant, pendant et après la période glaciaire. Les chercheurs ont également utilisé la modélisation informatique pour simuler les changements orbitaux de la planète au fil du temps, leur permettant ainsi de relier les variations orbitales et les températures de surface.
L’une des principales conclusions de l’étude est que l’événement Snowball Earth ne s’est pas produit progressivement, comme proposé précédemment. Au lieu de cela, les chercheurs ont trouvé des preuves que le gel profond s’est produit plus rapidement qu’on ne le pensait initialement, ne durant que quelques dizaines de milliers d’années. Cette courte durée correspond bien aux changements de l'orbite terrestre qui résultent de son oscillation axiale.
L'axe de la Terre pointe actuellement vers l'étoile polaire (Polaris), mais cet alignement change lentement sur des dizaines de milliers d'années. Dans un passé lointain, l'axe de la Terre aurait pointé dans une direction différente, et cette oscillation axiale aurait provoqué une modification périodique de l'angle de l'orbite de la Terre autour du soleil jusqu'à 2,4 degrés.
Ces changements d'inclinaison et d'orbite ont légèrement modifié la quantité de lumière solaire atteignant les pôles terrestres. La réduction de la lumière solaire aux pôles aurait provoqué une croissance initiale de calottes glaciaires, qui auraient ensuite agi comme un miroir géant et réfléchi davantage la lumière solaire loin de la planète. Cette boucle de rétroaction positive aurait répandu la glace sur la planète entière, conduisant à l’événement Snowball Earth.
Les chercheurs soulignent que l’oscillation axiale à elle seule n’aurait pas suffi à provoquer un refroidissement aussi extrême. Cela s’est probablement accompagné d’autres facteurs, tels que des changements dans la production solaire ou dans les concentrations de gaz à effet de serre. Cependant, ils soulignent que les changements dans l’orbite terrestre pourraient avoir joué un rôle plus important qu’on ne le pensait auparavant, transformant finalement notre planète en une boule de neige géante.
Comprendre les mécanismes à l'origine des événements climatiques extrêmes du passé de la Terre peut fournir des informations précieuses pour prévoir et atténuer les conséquences potentielles des futurs changements climatiques, en particulier compte tenu des préoccupations actuelles concernant le réchauffement climatique induit par l'homme.
