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La Terre fonce vers l’état de «  hothouse  » jamais vue depuis 50 millions d’années, selon un nouveau record climatique épique

Il y a soixante-six millions d’années, après qu’un astéroïde massif a frappé la Terre avec l’énergie explosive d’environ 1 milliard de bombes nucléaires, un linceul de cendres, de poussière et de roches vaporisées a recouvert le ciel et a lentement plu sur la planète. Alors que les espèces végétales et animales sont mortes en masse, de minuscules amibes sous-marines appelées forams ont continué à se reproduire, construisant des coquilles robustes à partir de calcium et d’autres minéraux des grands fonds, comme elles l’ont fait pendant des centaines de millions d’années. Lorsque chaque foram est inévitablement mort – pulvérisé en sédiments du fond marin – ils ont gardé vivant un petit morceau de l’histoire ancienne de la Terre dans leurs coquilles fossilisées.

Pendant des décennies, les scientifiques ont étudié ces coquilles, trouvant des indices sur les températures des océans de la Terre ancienne, son bilan carbone et la composition des minéraux se répandant dans l’air et les mers. Désormais, dans une nouvelle étude publiée aujourd’hui (10 septembre) dans la revue Science, des chercheurs ont analysé les éléments chimiques de milliers d’échantillons de foram pour établir le record climatique le plus détaillé de la Terre – et cela révèle à quel point notre situation climatique actuelle est.

Le nouveau document, qui comprend des décennies de missions de forage en haute mer en un seul enregistrement, détaille les fluctuations climatiques de la Terre à travers toute l’ère cénozoïque – la période de 66 millions d’années qui a commencé avec la mort des dinosaures et s’étend jusqu’à l’époque actuelle de l’homme. – le changement climatique induit. Les résultats montrent comment la Terre a traversé quatre états climatiques distincts – appelés états Warmhouse, Hothouse, Coolhouse et Icehouse – en réponse aux changements de l’orbite de la planète, des niveaux de gaz à effet de serre et de l’étendue des calottes glaciaires polaires.

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Le graphique en zigzag (illustré ci-dessus) se termine par un pic qui donne à réfléchir. Selon les chercheurs, le rythme actuel du réchauffement climatique anthropique dépasse de loin les fluctuations climatiques naturelles observées à tout autre moment de l’ère cénozoïque et a le potentiel de faire sortir notre planète d’une longue phase de glacière dans un état de serre brûlant.

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« Maintenant que nous avons réussi à capturer la variabilité naturelle du climat, nous pouvons voir que le réchauffement anthropique projeté sera bien plus important que cela », co-auteur de l’étude James Zachos, professeur de sciences de la Terre et des planètes à l’Université de Californie, Santa Cruz , a déclaré dans un communiqué. «Les projections du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) pour 2300 dans le scénario« business-as-usual »porteront potentiellement la température mondiale à un niveau que la planète n’a pas connu depuis 50 millions d’années. (Le GIEC est un groupe des Nations Unies qui évalue la science, les risques et les impacts du changement climatique sur la planète.)

Le navire de forage de résolution JOIDES a recueilli des carottes de sédiments pour la nouvelle étude.

Le navire de forage de résolution JOIDES a recueilli des carottes de sédiments océaniques pour la nouvelle étude. (Crédit d’image: Adam Kurtz)

Dans la serre

Pour compiler leur nouvelle carte climatique d’une époque, les auteurs de l’étude ont examiné des coquilles de forams fossiles dans des carottes de sédiments d’eau profonde – de longs tubes de roches, de sédiments et de microbes – forés dans les océans du monde au cours des dernières décennies. Les forams (abréviation de foraminifères) sont du plancton microscopique dont les plus vieux parents sont apparus dans l’océan il y a près d’un milliard d’années; plus les scientifiques creusent profondément dans le fond marin, plus les spécimens de foram qu’ils découvrent sont âgés.

Les rapports des isotopes du carbone et de l’oxygène (versions des éléments) dans les coquilles de foram contiennent des informations climatiques critiques. Le rapport entre les isotopes de l’oxygène oxygène-18 et oxygène-16, par exemple, peut révéler la chaleur de l’eau environnante lorsqu’un foram a construit sa coquille; plus le rapport est élevé, plus l’eau est froide. Le rapport entre le carbone 13 et le carbone 12 montre la quantité de carbone organique disponible pour les microbes; ici, un ratio plus élevé est en corrélation avec plus de gaz à effet de serre (comme le dioxyde de carbone) dans l’atmosphère.

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Étant donné que le bilan climatique de l’équipe couvre une période incroyablement longue, les chercheurs ont également dû prendre en compte les impacts astronomiques sur le climat de la planète – c’est-à-dire comment l’orbite et l’inclinaison de la Terre qui changent lentement vers le soleil ont un impact sur la quantité de lumière solaire atteignant différentes parties de la planète. à des moments différents, également connus sous le nom de cycles de Milankovitch. Lorsque l’équipe a superposé les données orbitales avec leurs données climatiques isotopiques, ils ont constaté que les variations orbitales créaient des changements distincts mais à relativement petite échelle du climat mondial. Fondamentalement, chaque grand saut entre les États climatiques était lié à un changement massif des niveaux de gaz à effet de serre, ont déclaré les chercheurs.

Une carte climatique montrant les 66 derniers millions d’années de l’histoire de la Terre (et les 300 prochaines). (Crédit d’image: Westerhold et al., CENOGRID)

Par exemple, environ 10 millions d’années après l’extinction des dinosaures, la Terre est passée d’un état de serre chaude à un état de serre. Cet événement, connu sous le nom de maximum thermique du Paléocène-Éocène, a vu des températures jusqu’à 60 degrés Fahrenheit (16 degrés Celsius) au-dessus des niveaux modernes, a déclaré Zachos, et a été entraîné par une libération massive de carbone dans l’atmosphère, que l’on pense être le résultat de énormes éruptions volcaniques dans l’Atlantique Nord. De même, à mesure que le dioxyde de carbone a disparu de l’atmosphère au cours des 20 millions d’années suivants, des calottes glaciaires ont commencé à se former en Antarctique et la planète est entrée dans une phase de glacière, avec des températures de surface en moyenne d’environ 40 F (4 C) au-dessus des niveaux modernes.

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Il y a environ 3 millions d’années, la Terre est entrée dans une phase de glacière, entraînée par la croissance et la diminution des calottes glaciaires dans l’hémisphère nord. Aujourd’hui, les émissions humaines de gaz à effet de serre font monter les températures à un niveau jamais vu depuis des dizaines de millions d’années. Cette hausse va bien au-delà des variations naturelles déclenchées par l’orbite changeante de la Terre, ont conclu les chercheurs. Et si les émissions à effet de serre actuelles se maintiennent, le climat pourrait remonter en flèche à des niveaux jamais vus depuis le maximum thermique paléocène-éocène. La transition de la glacière à la serre ne prendra pas des millions d’années, a déclaré Zachos – cela prendra des centaines.

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« Nous savons désormais plus précisément quand il faisait plus chaud ou plus froid sur la planète et avons une meilleure compréhension de la dynamique sous-jacente et des processus qui les animent », explique Thomas Westerhold, auteur principal de l’étude, directeur du Centre des sciences de l’environnement marin de l’Université de Brême en L’Allemagne, a déclaré dans le communiqué. « Le temps de 66 [million] jusqu’à il y a 34 millions d’années, lorsque la planète était nettement plus chaude qu’aujourd’hui, est d’un intérêt particulier, car elle représente un parallèle dans le passé avec ce que les futurs changements anthropiques pourraient entraîner. « 

Publié à l’origine sur 45secondes.fr.

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