Il y a environ 250 millions d'années, quand la Terre n'avait pas de calotte glaciaire et que l'eau autour de l'équateur était trop chaude pour les reptiles, le niveau de la mer continuait de monter et de baisser avec le temps. Maintenant, une équipe internationale de chercheurs a mis au point un moyen de suivre l'élévation et la baisse du niveau de la mer et de déterminer les causes des changements en l'absence de calotte glaciaire.

"Les modèles d'aujourd'hui suggèrent 0,3 à 2,5 mètres (1 à 8 pieds) d'élévation du niveau de la mer au cours du 21e siècle, principalement en raison de la fonte des calottes glaciaires et de la dilatation thermique, " dit Mingsong Li, stagiaire postdoctoral en géosciences, État de Penn. "Toutefois, nous savons que le niveau de la mer a fluctué même à l'époque où il n'y avait pas de calotte glaciaire sur Terre. La question est, qu'est-ce qui a causé la fluctuation ?"

Les chercheurs ont rapporté dans un récent numéro de Communication Nature que les effets de l'inclinaison de la Terre sur les quantités d'eau dans les océans et dans les eaux souterraines expliquent les changements du niveau de la mer au cours de cette période, le Trias ancien.

"Quand le niveau de la mer baisse, les niveaux des nappes phréatiques augmentent, " a déclaré Li. "Nous constatons que les lacs augmentent la biodiversité du pollen, et d'autres espèces qui aimaient ces écosystèmes ont prospéré. Lorsque les lacs diminuent, la diversité des pollens et des espèces diminue."

L'existence des lacs et des rivières dépend du niveau des eaux souterraines. Si les eaux souterraines diminuent, la taille et la profondeur des lacs diminuent également, ainsi, la taille et la diversité des lacs et des rivières servent d'indicateur de la proximité de la surface de la nappe phréatique (le sommet de la nappe phréatique).

Les approximations normales qui sont utilisées pour indiquer les changements du niveau de la mer dépendent fortement des informations obtenues à partir des calottes glaciaires, mais à une époque où ces calottes glaciaires n'existaient pas, d'autres procurations étaient nécessaires.

Les chercheurs ont examiné les sédiments qui se forment près des bords des océans. Si une zone est proche du rivage de l'océan, la profondeur de la mer est assez faible. Cette faible profondeur provoque un mélange et une perturbation des sédiments, y compris la vie marine, qui créent les couches de roche sédimentaire que les chercheurs ont examinées. Les marées, les tempêtes et autres perturbations en eau peu profonde vont remuer le fond, plus loin du rivage, où l'eau est plus profonde, les turbulences ne peuvent pas atteindre le fond de l'océan, permettant aux sédiments de se déposer sans être dérangés.

Les chercheurs peuvent dater les séquences de sédiments déposés au fond de l'océan et, en utilisant ce modèle de turbulence, suivre les bords de l'océan, indiquant l'élévation du niveau de la mer.

Alors que cette recherche a été effectuée avec des sédiments du sud de la Chine, le niveau de la mer pendant le Trias inférieur s'est comporté globalement.

"L'inclinaison de la Terre contribue à un gradient de température polaire, " dit Li. " Avec une grande inclinaison, plus d'eau entre dans l'atmosphère depuis les latitudes moyennes et supérieures. Plus de précipitations frappent les continents centraux et plus d'eau pénètre dans les eaux souterraines."

Pendant ce temps, il y avait les océans et un grand lac central appelé le bassin germanique. L'évaluation de la zone où existait ce lac montre l'expansion et la contraction de cette masse d'eau de surface liée aux eaux souterraines.

Les chercheurs ont découvert que l'oscillation de l'inclinaison de la Terre a une périodicité d'environ 33, 000 ans, mais que dans ce laps de temps, il y a une autre balançoire d'oscillation tous les 1,2 million d'années. Si toutes les eaux souterraines d'aujourd'hui devenaient de l'eau de mer, le niveau de la mer monterait de plus de 1, 000 pieds.

Les estimations actuelles de l'élévation du niveau de la mer par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat ne considèrent que l'effet de la fonte des calottes glaciaires, dilatation thermique et intervention anthropique dans le stockage de l'eau à terre. Li pense que l'équilibre entre les eaux souterraines et l'eau de mer doit être pris en compte car les quantités d'élévation ou de baisse du niveau de la mer qui peuvent se produire en raison d'un passage des eaux souterraines à l'eau de mer pourraient être importantes.

Li note qu'environ les deux tiers des villes du monde de plus de 5 millions d'habitants chacune sont situées dans des zones côtières basses à moins de 9 mètres au-dessus du niveau de la mer actuel.