Le changement climatique fait augmenter les températures et augmente également la probabilité de tempêtes, forte pluie, et les inondations – la récente catastrophe des inondations dans la vallée de l'Ahr en Allemagne n'en est qu'un exemple. Ce que nous devons nous demander à cet égard, c'est à quelle vitesse le climat peut se remettre du réchauffement causé par une augmentation du dioxyde de carbone dans l'atmosphère.

Le professeur Philip Pogge von Strandmann de l'Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) a entrepris d'étudier cet aspect en considérant l'augmentation significative des températures mondiales de cinq à huit degrés Celsius qui a eu lieu il y a 56 millions d'années, la période naturelle de réchauffement climatique la plus rapide qui ait impacté sur notre climat, connu sous le nom de maximum thermique paléocène-éocène (PETM). Il a probablement été déclenché par une éruption volcanique qui a libéré d'énormes quantités de dioxyde de carbone ou de CO 2 dans l'atmosphère. Nous savons que plus la température est élevée, la roche plus rapide s'altérera, et, en outre, s'il y a beaucoup de CO 2 dans l'atmosphère, une partie réagira avec l'eau, formation d'acide carbonique - l'acide même qui favorise et accélère le processus d'altération. En raison du processus d'altération, ce carbone atmosphérique finira par se retrouver dans les mers via les rivières, où il lie le CO 2 sous forme de carbonate et forment un réservoir océanique persistant de dioxyde de carbone. "Notre théorie était que si la roche s'altère plus rapidement en raison de l'augmentation des températures, il aide également à convertir une grande partie du dioxyde de carbone de l'atmosphère en carbonate insoluble dans l'eau de mer, ce qui signifie que, à long terme, CO 2 les niveaux finiraient par retomber et le climat finirait par se redresser, " a expliqué Pogge von Strandmann. Cet effet aurait pu aider à maintenir le climat de la Terre assez stable pendant des milliards d'années et il aurait même pu empêcher l'extinction totale de toute vie sur la planète.

L'altération des roches contribue à la stabilisation du climat

Pour tester cette théorie, Le professeur Philip Pogge von Strandmann et son équipe ont décidé d'analyser les processus d'altération qui se sont produits lors du réchauffement il y a 56 millions d'années. Leurs résultats indiquent que la théorie pourrait bien être correcte. « L'altération des roches pendant cette période a augmenté de 50 % en raison du réchauffement climatique ; l'érosion – la partie physique de l'altération – a en fait triplé. Une autre conséquence de l'augmentation de la température était que l'évaporation, pluie, et les tempêtes se sont également multipliées, ce qui a ensuite conduit à encore plus d'érosion. En raison de cette altération accrue des roches, le climat s'est stabilisé, mais il a fallu entre 20, 000 et 50, 000 ans pour que cela se produise, " dit Pogge von Strandmann, résumant les conclusions de l'équipe.

Mais comment les chercheurs sont-ils arrivés à ces conclusions ? Après tout, ces processus d'altération ont eu lieu il y a 56 millions d'années. La réponse se trouve dans les roches elles-mêmes. Quand les roches se dissolvent, ils libèrent du lithium - les isotopes lithium-6 et lithium-7 pour être précis - qui s'échappe dans l'eau environnante. La proportion des isotopes lithium-6 et lithium-7 présents dans l'eau est déterminée par le type d'altération, en d'autres termes, la quantité d'érosion produite par les intempéries. Argile, qui se trouve au fond de la mer, stocke principalement du lithium-6, tandis que le lithium-7 reste dans l'eau. L'équipe de recherche a mené deux types d'enquêtes scientifiques :elle a examiné les carbonates marins qui se sont formés il y a 56 millions d'années, un type de roche qui absorbe les composants chimiques de l'eau. Ils ont également étudié les minéraux argileux du Danemark et du Svalbard, qui s'est également formé au cours de cette période, en regardant les proportions relatives des isotopes du lithium dans ces deux types différents de minéraux. Les chercheurs ont pu utiliser les données obtenues pour tirer des conclusions sur l'altération et le climat il y a 56 millions d'années. Leurs résultats ont été publiés dans la revue Avancées scientifiques .

Le maximum thermique paléocène-éocène est également utilisé comme un analogue pour tirer des conclusions sur les taux de réchauffement planétaire actuels et futurs. Les auteurs soulignent qu'à l'avenir à la fois l'altération et l'érosion, y compris l'érosion des sols, ainsi que les tempêtes sont susceptibles d'augmenter - les récentes inondations en Allemagne en sont symptomatiques.