Si la glace couvrait autrefois la planète entière, comment s'est déroulée la transition et que dit-elle du climat de la Terre ? Crédit :NASA Goddard photo
Imaginez la Terre complètement recouverte de glace. Bien qu'il soit difficile d'imaginer tous les océans et les masses terrestres d'aujourd'hui obscurcis par les glaciers, une telle version de la planète recouverte de glace n'était pas si farfelue il y a des millions d'années.
D'une durée d'environ 1, il y a 000 à 540 millions d'années, le chapitre dramatique connu sous le nom d'ère néoprotérozoïque est une partie importante des 4,5 milliards d'années d'histoire de la Terre. Au cours de cette période de glaciation sévère, les organismes multicellulaires commençaient à se diversifier et à se répandre à travers la planète.
De nombreux chercheurs postulent que la glace a peut-être recouvert toutes les surfaces de la planète, s'étendant des pôles jusqu'aux tropiques chauds de l'équateur, une hypothèse connue sous le nom de « Terre boule de neige ».
Comment était-il possible qu'il y ait eu de la glace mondiale, même dans les régions les plus chaudes de la Terre ?
Des chercheurs de l'Université de Rochester apportent un nouvel éclairage sur cette question. En analysant les données minérales laissées par les glaciers avant le début de l'ère néoprotérozoïque, Scott MacLennan, un chercheur associé postdoctoral dans le laboratoire de Mauricio Ibanez-Mejia, professeur adjoint au Département des sciences de la Terre et de l'environnement, présentent la première preuve géologique que la Terre a pu avoir un climat frais avant Snowball Earth.
L'étude, Publié dans Avancées scientifiques , fournit des informations importantes sur une période de l'histoire de la planète qui a ouvert la voie au développement d'une vie complexe sur Terre.
"C'est une période fascinante, alors que ces changements environnementaux dramatiques se sont produits juste au moment où les premiers vrais animaux commençaient à apparaître et à évoluer sur Terre, ", dit Ibanez-Mejia.
Qu'est-ce qui a causé Snowball Earth?
Un aspect essentiel de la compréhension d'une période de glaciation planétaire consiste à déterminer à quoi ressemblait le climat avant Snowball Earth. Les modèles informatiques indiquent qu'un climat mondial frais était nécessaire pour initier un état Snowball Earth, mais un tel état n'a pas été confirmé par des preuves géologiques. Au lieu, des preuves géologiques ont déjà suggéré que la Terre avait un climat chaud et sans glace juste avant la glaciation néoprotérozoïque.
Alors que les scientifiques ne connaissent pas les mécanismes exacts qui ont pu causer Snowball Earth, ils soupçonnent que quoi qu'ils soient, les mécanismes impliquaient une diminution massive des concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone. Il existe plusieurs scénarios dans lesquels le dioxyde de carbone atmosphérique peut avoir diminué. Ils comprennent une augmentation de la biomasse dans les océans, qui a peut-être extrait le dioxyde de carbone de l'atmosphère et l'a transformé en matière organique, ou une augmentation de l'altération de la croûte continentale, qui absorbe également le dioxyde de carbone.
Les surfaces polies de roche glaciaire recueillies dans le sud-ouest de la Virginie ont aidé les chercheurs à dater et à déterminer très précisément le climat de la planète avant les événements Snowball Earth. Crédit :Akshay Mehra / Princeton Grinder Lab
Afin de déterminer si ces scénarios sont réalisables, cependant, il est essentiel d'en savoir plus sur le climat de la Terre avant le début des glaciations massives.
« Si la Terre était très chaude, cela signifierait que l'océan stockait beaucoup de chaleur, dont il faudrait beaucoup de temps pour s'en débarrasser pour créer une Snowball Earth, " dit MacLennan.
Débloquer des indices climatiques dans les roches
Les scientifiques peuvent déterminer le climat de la Terre à des moments précis en étudiant les roches qui se sont déposées à différents moments de l'histoire de la Terre. MacLennan et ses collègues ont utilisé des méthodes de datation au zircon pour dater très précisément les roches glaciaires trouvées dans la Virginie moderne. Données paléomagnétiques, qui permet aux chercheurs de déterminer où se trouvaient les continents il y a des milliers voire des millions d'années, ont établi que la Virginie était située au milieu d'un supercontinent sous les tropiques pendant que les roches glaciaires se déposaient. Le supercontinent s'est ensuite divisé en parties plus petites.
Les chercheurs ont découvert que les roches glaciaires s'étaient en fait déposées 30 millions d'années avant la première Terre Boule de Neige. L'observation était surprenante car ils s'attendaient à ce que les roches glaciaires soient liées à l'événement Snowball Earth. Au lieu, la découverte indique qu'il y avait des glaciers sous les tropiques près de l'équateur, bien qu'à des altitudes potentiellement élevées, même avant Snowball Earth.
"La planète se refroidit toujours plus loin des tropiques et vers les pôles parce que la Terre reçoit la majeure partie de sa lumière solaire entrante à l'équateur, " dit MacLennan. " S'il y a des glaciers sous les tropiques, le reste de la planète devait aussi être très froid. Cela signifie que notre vision précédente d'un chaud, monde humide avant la Terre Boule de Neige est probablement incorrect."
Le mécanisme de déclenchement potentiel du refroidissement mondial massif n'a donc peut-être pas été aussi extrême que certains chercheurs le pensent; la planète n'est pas immédiatement passée d'un état chaud à un état gelé, mais semble plutôt avoir connu un refroidissement plus progressif vers un état Snowball Earth.
La survie de la vie à l'ère néoprotérozoïque
Cette recherche soulève des questions intéressantes sur ce qu'était vraiment la Terre il y a 800 à 700 millions d'années, avant les événements Snowball Earth, à une époque où des innovations biologiques intéressantes avaient lieu alors que les organismes multicellulaires commençaient à se diversifier.
"Il y a eu beaucoup de questions sur la façon dont les formes de vie multicellulaires et unicellulaires survivraient aux Terres Boule de Neige, surtout s'il y avait une transition rapide d'un monde à effet de serre chaud, " dit MacLennan. "Nos estimations pour le climat pré-boule de neige impliquent que la planète était probablement plus froide que le monde moderne, ce qui signifie qu'il peut y avoir eu de nombreux environnements froids à haute latitude et altitude où les organismes auraient pu s'adapter à ces conditions froides."
