Dropstone glaciaire montrant une surface rayée liée au mouvement de la glace. Crédit :Université de Southampton
Des scientifiques de l'Université de Southampton ont découvert que des changements dans l'orbite de la Terre pourraient avoir permis à une vie complexe d'émerger et de prospérer pendant l'épisode climatique le plus hostile que la planète ait jamais connu.
Les chercheurs, travaillant avec des collègues de l'Académie chinoise des sciences, Université Curtin, Université de Hong Kong, et l'Université de Tübingen - a étudié une succession de roches déposées lorsque la majeure partie de la surface de la Terre était recouverte de glace lors d'une glaciation sévère, surnommé 'Snowball Earth', qui a duré plus de 50 millions d'années. Leurs conclusions sont publiées dans la revue Communication Nature .
"L'un des défis les plus fondamentaux de la théorie Snowball Earth est que la vie semble avoir survécu, " dit le Dr Thomas Gernon, Professeur agrégé en sciences de la Terre à l'Université de Southampton, et co-auteur de l'étude. "Donc, soit ça ne s'est pas produit, ou la vie a d'une manière ou d'une autre évité un goulot d'étranglement pendant la sévère glaciation."
L'équipe de recherche s'est aventurée dans l'outback d'Australie méridionale où elle a ciblé des unités de roches glaciaires d'un kilomètre d'épaisseur formées il y a environ 700 millions d'années. En ce moment, L'Australie était située plus près de l'équateur, connue aujourd'hui pour ses climats tropicaux. Les roches qu'ils ont étudiées, cependant, montrer des preuves sans équivoque que les calottes glaciaires s'étendaient jusqu'à l'équateur à ce moment-là, fournissant des preuves irréfutables que la Terre était complètement recouverte d'une coquille de glace.
L'équipe a concentré son attention sur les "Formations de fer à bandes", roches sédimentaires constituées d'une alternance de couches de matériaux riches en fer et riches en silice. Ces roches se sont déposées dans l'océan recouvert de glace à proximité de calottes glaciaires colossales.
Pendant la glaciation boule de neige, l'océan gelé aurait été entièrement coupé de l'atmosphère. Sans l'échange normal entre la mer et l'air, de nombreuses variations climatiques qui se produisent normalement n'auraient tout simplement pas.
"C'est ce qu'on a appelé le 'défi sédimentaire' à l'hypothèse de la boule de neige, " dit le professeur Ross Mitchell, professeur à l'Académie chinoise des sciences de Pékin, Chine et auteur principal.
Formation de fer rubané à Oraparinna, Australie du Sud. Crédit :Université de Southampton
"Les couches rocheuses très variables semblaient montrer des cycles qui ressemblaient beaucoup aux cycles climatiques associés à l'avancée et au retrait des calottes glaciaires." On pensait qu'une telle variabilité était en contradiction avec une Terre boule de neige statique enfouissant tout l'océan dans la glace.
"Le fer provient des bouches hydrothermales du fond marin, " ajouta Gernon. " Normalement, l'atmosphère oxyde tout fer immédiatement, ainsi, les formations de fer rubanées ne s'accumulent généralement pas. Mais pendant la boule de neige, avec l'océan coupé de l'air, le fer a pu s'accumuler suffisamment pour qu'ils se forment."
En utilisant la susceptibilité magnétique - une mesure de la mesure dans laquelle les roches deviennent magnétisées lorsqu'elles sont exposées à un champ magnétique - l'équipe a découvert que les archives de roches en couches préservaient des preuves de presque tous les cycles orbitaux.
L'orbite de la Terre autour du soleil change de forme et l'inclinaison et l'oscillation de l'axe de rotation de la Terre subissent également des changements cycliques. Ces cycles astronomiques modifient la quantité de rayonnement solaire entrant qui atteint la surface de la Terre et, ce faisant, ils contrôlent le climat.
"Même si le système climatique de la Terre s'est comporté très différemment pendant la boule de neige, Les variations orbitales de la Terre auraient été parfaitement inconscientes et auraient simplement continué à faire leur truc, " explique le professeur Mitchell.
Les chercheurs ont conclu que les changements dans l'orbite de la Terre permettaient la croissance et le déclin des calottes glaciaires, permettant à des régions périodiquement exemptes de glace de se développer sur la Terre boule de neige. Le professeur Mitchell a expliqué, "Cette découverte résout l'un des principaux conflits avec l'hypothèse de la Terre boule de neige :l'observation de longue date d'une variabilité sédimentaire significative au cours des glaciations terrestres boule de neige est apparue en contradiction avec une réduction aussi extrême du cycle hydrologique".
Les résultats de l'équipe aident à expliquer la présence énigmatique de roches sédimentaires de cet âge qui montrent des preuves de l'écoulement de l'eau à la surface de la Terre alors que cette eau aurait dû être enfermée dans des calottes glaciaires. Le Dr Gernon déclare :« Cette observation est importante, car on sait maintenant que la vie multicellulaire complexe est née pendant cette période de crise climatique, mais auparavant nous ne pouvions pas expliquer pourquoi".
"Notre étude indique l'existence d'"oasis" sans glace dans l'océan boule de neige qui ont fourni un sanctuaire à la vie animale pour survivre sans doute à l'événement climatique le plus extrême de l'histoire de la Terre", Le Dr Gernon conclut.
