dans

Pourquoi la Terre est-elle bleue?

Cet article a été initialement publié sur La conversation. La publication a contribué à l’article à 45secondes.fr’s Voix d’experts: Op-Ed & Insights.

Guillaume Paris, Géochimiste, chargé de recherche CNRS au Centre de recherches pétrographiques et géochimiques de Nancy, Université de Lorraine

Laurette Piani, Cosmochimiste, chargée de recherche CNRS au Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CRPG) de Nancy, CNRS, Université de Lorraine

Vue de l’espace, la Terre est bleue. La Terre est bleue depuis plus de 4 milliards d’années à cause de l’eau liquide à sa surface. Comment la Terre a-t-elle réussi à maintenir de l’eau liquide à sa surface pendant si longtemps?

Il n’y a qu’une seule planète connue avec des corps permanents d’eau liquide à sa surface: la nôtre. Les sciences de la Terre nous permettent d’expliquer pourquoi la Terre a presque toujours été bleue: elle n’est ni trop chaude ni trop froide. Si la Terre était d’abord rouge et noire, elle est bleue depuis plus de 4 milliards d’années, à de rares exceptions près lorsqu’elle est devenue trop froide et s’est transformée en boule de neige blanche.

Cette caractéristique incroyable est due aux interactions du cycle de l’eau avec la tectonique des plaques et l’effet de serre, ainsi qu’à la configuration du système solaire. Aujourd’hui, la température moyenne de la surface de la Terre est d’environ 15 ° C, plus froide que Vénus (465 ° C) et plus chaude que Mars (-60 ° C en moyenne). Sur Terre, au niveau de la mer, l’eau gèle en dessous de 0 ° C et bout à 100 ° C. La surface de la Terre est ainsi maintenue dans une plage de température qui peut nous sembler grande, mais qui est en fait assez étroite par rapport aux autres planètes, et elle le reste depuis des milliards d’années.

Terre incroyable: 22,99 € chez Magazines Direct

La planète sur laquelle nous vivons est un endroit remarquable. Mais vous êtes-vous déjà demandé comment ou pourquoi ces choses se produisent? Comment la Terre a-t-elle été créée? Comment prédisons-nous le temps? Comment se forment les fossiles? Qu’est-ce qui cause les tremblements de terre ou quels animaux brillent dans le noir? « Incredible Earth » révèle des réponses à ces questions et plus encore lors d’un voyage passionnant à travers tout ce que vous devez savoir sur notre monde – et avec de superbes photographies et des diagrammes perspicaces en cours de route!

A lire :  Chut… La nouvelle Rolls-Royce Ghost aura plus de 100 kg de matériau d'isolation acoustique

Les gaz à effet de serre jouent leur rôle

La température moyenne à la surface d’une planète dépend de l’interaction de trois paramètres qui peuvent varier considérablement d’une planète à l’autre:

  • La énergie arrivant du soleil.
  • La Alebedo de la surface, ce qui signifie combien il réfléchit le rayonnement solaire.
  • Gaz à effet de serre, qui piègent le rayonnement solaire dans l’atmosphère terrestre. Sans gaz à effet de serre, la surface de la Terre serait à une température d’environ -15 ° C et probablement dépourvue d’eau liquide.

Les interactions entre la lumière du soleil, l’albédo et les gaz à effet de serre ont maintenu un bilan énergétique assez constant depuis l’apparition des premiers océans sur Terre.

Au début de l’histoire de la Terre, le jeune Soleil était moins brillant et notre planète en recevait moins d’énergie. Cependant, les niveaux de gaz à effet de serre tels que le CO2 et le méthane étaient beaucoup plus élevés qu’aujourd’hui, ce qui maintenait des températures de surface suffisamment élevées pour que l’eau soit liquide.

L’effet de serre a diminué avec le temps car le CO2 peut être éliminé de l’atmosphère par deux processus. Premièrement, l’effet acidifiant du CO2 dissous dans les eaux de surface provoque la dissolution des roches, ce qui libère du calcium. Le calcium se combine avec le CO2 dissous pour former des roches carbonatées telles que le calcaire, l’un des principaux puits de carbone.

Le deuxième puits est le carbone organique stocké dans les roches sédimentaires. Les organismes terrestres et océaniques utilisent le CO2 pour construire de la matière organique pendant la photosynthèse, dont une partie est déposée au fond de l’océan lorsque les organismes meurent. Là, la matière organique est incorporée dans les roches sédimentaires, où elle peut être stockée pendant des millions d’années.

Sans tectonique, pas d’océans; sans océans, pas de tectonique

Bien que les puits de carbone stockent le CO2 loin de l’atmosphère, les volcans et les dorsales océaniques renvoient du CO2 dans l’atmosphère. Cette livraison est soutenue par la tectonique des plaques. Sur de longues échelles de temps, la tectonique des plaques aide à maintenir la température de surface de la Terre dans la plage qui permet aux eaux de surface d’être liquides. La présence d’eau liquide et la tectonique des plaques sont donc intimement liées. Comment ça se passe?

Interactions avec l'eau, la tectonique des plaques et le CO₂.

Interactions avec l’eau, la tectonique des plaques et le CO₂. (Crédit image: Guillaume Paris, auteur fourni)

Le fond de l’océan est composé de plaques océaniques. Ils s’éloignent des crêtes océaniques, la chaîne de volcans sous-marins qui traverse la planète, puis descendent vers les profondeurs de la Terre par subduction. Pendant les centaines de millions d’années qu’ils traversent les océans, les plaques océaniques s’hydratent: leurs minéraux incorporent de l’eau, ce qui modifie leurs propriétés mécaniques. Lorsqu’elles sont subductées, les plaques océaniques finissent par se déshydrater; l’eau libérée finit par produire des magmas qui forment des granites, le fondement des continents. Sans eau liquide, il n’y aurait pas de tectonique et donc pas de continents!

A lire :  Electromigration: qu'est-ce que c'est et pourquoi ce phénomène est-il la plus grande menace pour tous nos appareils électroniques

En raison de ce recyclage des plaques océaniques plus anciennes dans le manteau, de nouvelles plaques sont constamment formées à partir de matériaux éclatés sur les dorsales océaniques. À mesure que ce matériau monte à travers le manteau et jusqu’au fond de l’océan, il se refroidit et libère du CO2, contribuant ainsi à maintenir les concentrations de gaz à effet de serre. L’eau reste liquide et la Terre reste bleue, comme elle l’a été depuis plusieurs milliards d’années.

Du noir et du rouge au bleu

Une trace des océans les plus anciens: des laves d'oreiller vieilles de 3,8 milliards d'années (Groenland).

Une trace des océans les plus anciens: des laves d’oreiller vieilles de 3,8 milliards d’années (Groenland). (Crédit image: Guillaume Caro, auteur fourni)

On a longtemps supposé que les corps célestes riches en eau du système solaire externe amenaient de l’eau à la Terre récemment formée. Un membre de notre équipe a récemment publié une étude qui remet en question cette hypothèse et suggère que l’eau – c’est-à-dire l’hydrogène et l’oxygène – aurait pu être apportée à la place par les roches qui ont formé la Terre.

Lorsque la Terre s’est formée pour la première fois il y a 4,5 milliards d’années, il faisait probablement trop chaud pour que l’eau soit liquide à la surface. En tout cas, s’il y avait eu des océans, ils se seraient certainement vaporisés lors de l’impact géant entre la jeune Terre et un corps planétaire (probablement aussi gros que Mars), qui a fait fondre la surface de notre planète et a formé la Lune il y a 4,4 milliards d’années. .

Alors que la surface de la Terre se refroidissait et se solidifiait lentement après l’impact, elle était probablement recouverte de roches basaltiques sombres, sans vie ni eau. Le refroidissement des magmas libère des éléments tels que l’hydrogène, l’oxygène et le carbone sous forme de molécules contenant du gaz telles que l’eau, le dioxyde de carbone et / ou le méthane. Les premiers océans peuvent donc s’être formés assez rapidement après l’impact. Les premiers minéraux connus sur Terre portent la signature chimique des interactions avec l’eau liquide. Ainsi, la Terre peut avoir été bleue pendant près de 4,4 milliards d’années.

A lire :  Just Cause 4 est gratuit pour ceux qui ont un abonnement PS Plus

La première preuve incontestable des océans à la surface de la Terre remonte à 3,8 milliards d’années, y compris les plus anciens sédiments marins, trouvés à Isua et Akilia (Groenland) et Nuvvuagittuq (Canada), et les plus anciennes laves en coussin, des roches de forme unique qui se forment lorsque la lave se refroidit sous l’eau. .

Oreillers modernes laves formant sous l'eau près d'Hawaï.

Oreillers modernes laves formant sous l’eau près d’Hawaï. (Crédit d’image: NOAA)

Qu’elle ait 3,8 ou 4,4 milliards d’années, l’histoire des océans est liée à celle de la Terre et de la vie. Aujourd’hui, les activités humaines font que les océans deviennent plus acides et plus chauds. Les océans ne disparaîtront pas, mais la vie intérieure est en danger. Nos émissions de CO2 dépassent les émissions volcaniques mondiales d’un facteur 70, mettant en danger l’équilibre existant entre les processus opérant à la surface de la Terre et ceux qui se trouvent au plus profond de celle-ci. Nos sociétés comptent sur les deux.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lisez l’article original.

Suivez toutes les questions et débats d’Expert Voices – et participez à la discussion – sur Facebook et Twitter. Les opinions exprimées sont celles de l’auteur et ne reflètent pas nécessairement les vues de l’éditeur.

45secondes est un nouveau média, n’hésitez pas à partager notre article sur les réseaux sociaux afin de nous donner un solide coup de pouce. 🙂

  • Pur Eden Eau de Parfum Eau d'Orient Pour Elle Patchouli Vanille 50ml
    Pur Eden Eau de Parfum Bio Eau d'Orient Pour Elle 50ml, est une eau de parfum aux douces senteurs sensuelles et chaudes. L'Eau de Parfum Bio , est formulés avec des ingrédients 100% naturels, bio et vegan, elles sont fabriquées en France pour votre plus grand plaisir.
  • Pur Eden Eau de Parfum Bio Extrait d'Hespérides Pour Elle Pamplemousse Bergamote Thé 50ml
    Pur Eden Eau de Parfum Bio Extrait d'Hespérides Pour Elle 50ml , est une eau de parfum aux notes d'agrumes, notamment aux huiles essentielles de bergamote et de muscade, et aux senteurs de rose et de cèdre. L'Eau de Parfum Bio, est formulés avec des ingrédients 100% naturels, bio et vegan, elles sont
  • Mobistoxx Table repas rectangulaire ELLE 180 cm chêne vieilli
    Pour un intérieur style industriel, cette table ELLE est l’élément indispensable! Grâce à ses lignes sobres et son design brut, elle apportera une touche de modernité incomparable à votre salle à manger. Avec sa large tablette, bénéficiez d’une belle surface pour faire profiter tous vos proches de vos plus