De nouvelles données fournissent la première preuve que la Terre a un thermostat naturel qui permet à la planète de se remettre des extrêmes du changement climatique - mais les délais de récupération sont importants. Ce travail est présenté aujourd'hui à la conférence Goldschmidt à Paris, et vient d'être publié dans la revue à comité de lecture Lettres Perspectives Géochimiques .

L'idée d'un thermostat à température naturelle a été proposée pour la première fois en 1981, mais jusqu'à présent, personne n'a été en mesure de fournir des données pour montrer que la récupération des fluctuations de température chaude et froide était associée à un mécanisme spécifique.

Maintenant, un groupe de scientifiques britanniques a montré que la récupération après des événements de refroidissement mondiaux est associée à des changements dans le taux d'altération des roches, qui est le principal mécanisme d'élimination du CO 2 de l'atmosphère. Aux intempéries, les roches sont dissoutes par la pluie et l'eau des rivières; le processus élimine le CO 2 de l'atmosphère, qui est ensuite transporté vers les mers par les rivières pour être enfermé dans des roches riches en carbone comme le calcaire. Le plus d'altération, plus il y a de CO 2 est retiré de l'atmosphère.

L'équipe avait précédemment trouvé des preuves soutenant le rôle des intempéries dans le refroidissement de la Terre en période de température élevée. Ces travaux en cours confirment qu'un ralentissement de l'altération a lieu en période froide, et soutient ainsi le concept d'un "thermostat de terre".

Les chercheurs ont pu utiliser les rapports isotopiques du lithium dans les roches comme mesure de l'altération. Ils ont examiné des roches de la période de la glaciation hirnantienne - il y a environ 445 millions d'années - qui correspondent à la deuxième plus grande extinction de vie de l'histoire, quand environ 85% des espèces marines ont été anéanties, en raison du refroidissement et d'une chute spectaculaire du niveau de la mer (estimé à environ 80 m) alors que l'eau était emprisonnée dans les champs de glace et les glaciers.

Les échantillons, qui venait de l'île d'Anticosti (Québec, Canada), et Dob's Linn (près de Moffat, Écosse), montrent que le taux d'altération chimique global a diminué temporairement d'un facteur quatre pendant le refroidissement de 5°C qui a causé la glaciation, éliminer moins de CO 2 , permettant au climat de se remettre du refroidissement.

Scientifique principal, Dr Philip Pogge von Strandmann (University College London et Birkbeck, Université de Londres) a déclaré :

"En regardant l'abondance relative des isotopes du lithium dans les roches dérivées de l'océan, nous avons pu confirmer que l'altération chimique est le moteur du thermostat naturel de la Terre. Quand il y a un climat plus chaud, il y a plus d'altération, et quand il fait plus frais, il y a moins d'altération :c'est ce que vous attendez, étant donné que les réactions chimiques vont plus vite avec l'augmentation de la température. Donc plus de vieillissement élimine le CO 2 de l'atmosphère et met un frein au réchauffement climatique. Cependant, quand la température se refroidit, l'inverse est vrai, et moins de CO 2 est retiré de l'atmosphère pendant les périodes froides. C'est le processus qui a permis à la vie de survivre sur Terre pendant environ 4 milliards d'années, et c'est ce que nous rapportons à Paris".

Néanmoins, nous devons être clairs sur le fait que les changements de température sont progressifs, et ce rétablissement peut prendre des centaines de milliers d'années. Compte tenu de l'augmentation rapide du taux de réchauffement climatique à l'heure actuelle, ce genre d'attente n'est pas une option pour nous".

Commenter, Professeur Jonathan Payne (professeur et président, Sciences géologiques, Université de Stanford, CALIFORNIE, États-Unis) a dit :

"La théorie selon laquelle l'altération chimique fournit une rétroaction stabilisatrice sur le climat de la Terre remonte à plusieurs décennies, mais la confirmation observationnelle de cette hypothèse a été incomplète. Dans cette étude, Pogge von Strandmann et ses collègues ajoutent une nouvelle preuve cruciale en utilisant des isotopes de lithium pour démontrer une réduction du taux d'altération chimique associé au refroidissement climatique - exactement le comportement prévu si les taux d'altération chimique servent de rétroaction stabilisatrice sur le climat. Cette étude illustre magnifiquement comment les nouveaux systèmes proxy d'isotopes permettent de nouveaux tests critiques d'hypothèses à la fois anciennes et nouvelles et, dans ce cas, confirmant une théorie qui aide à expliquer pourquoi la Terre a permis à la vie de s'épanouir continuellement pendant plus de 3,5 milliards d'années".