La concentration de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère détermine si la Terre est en état de serre ou en période glaciaire. Avant que les humains ne commencent à avoir un impact sur la quantité de CO2 dans l'air, elle dépendait uniquement de l'interaction des processus géologiques et biologiques, le cycle mondial du carbone. Une étude récente, dirigé par le Centre de recherche allemand GFZ pour les géosciences à Potsdam, Allemagne, montre que la rupture des continents, également appelée rifting, a contribué de manière significative à des concentrations plus élevées de CO2 dans l'atmosphère.

La répartition du carbone sur Terre est très déséquilibrée :en fait, seul un cent millième du dioxyde de carbone de notre planète se trouve dans l'atmosphère, la biosphère et les océans, les 99,999 % restants étant liés aux profondeurs de la Terre. Cependant, cette énorme réserve de carbone en profondeur n'est pas isolée de l'atmosphère. Il y a un échange constant entre le sous-sol et la surface pendant des millions d'années :les plaques tectoniques qui s'enfoncent dans le manteau profond emportent avec elles de grandes quantités de carbone. Dans le même temps, on croyait que le carbone profond est libéré en raison du volcanisme au niveau des dorsales médio-océaniques sous forme de CO2.

Dans l'étude actuelle, Publié dans Géosciences de la nature , l'équipe de recherche arrive à une conclusion différente. Bien que l'activité volcanique au fond des océans provoque la libération de CO2, le principal apport de CO2 des profondeurs vers l'atmosphère, cependant, se produit dans des systèmes de rift continentaux tels que le rift est-africain (Fig. 1) ou le rift d'Eger en République tchèque. "Les systèmes de failles se développent par étirement tectonique de la croûte continentale, qui peut conduire à la rupture de plaques entières", explique Sascha Brune de GFZ. "Le rift est-africain d'une longueur totale de 6, 000 km est le plus grand du monde, mais il semble petit par rapport aux systèmes de failles qui se sont formés il y a 130 millions d'années lorsque le supercontinent Pangée s'est effondré, comportant un réseau d'une longueur totale supérieure à 40, 000 km."

À l'aide de modèles de tectonique des plaques des 200 derniers millions d'années et d'autres preuves géologiques, les scientifiques ont reconstitué l'évolution du réseau mondial de rift. Ils ont pu prouver l'existence de deux périodes majeures de rifting renforcé env. Il y a 130 et 50 millions d'années. À l'aide de modèles numériques du cycle du carbone, les auteurs ont simulé l'effet d'un dégazage accru de CO2 des rifts et ont montré que les deux périodes de rifting étaient en corrélation avec des concentrations de CO2 plus élevées dans l'atmosphère à ce moment-là.

« Les taux mondiaux de dégazage du CO2 dans les systèmes de failles, cependant, ne représentent qu'une fraction du rejet anthropique de carbone aujourd'hui", ajoute Brune. "Encore, ils représentent un élément clé manquant du cycle profond du carbone qui contrôle le changement climatique à long terme sur des millions d'années."