De nouvelles recherches remettent en question les idées reçues en démontrant que les dorsales médio-océaniques et les rifts continentaux, et non les éruptions volcaniques, ont joué un rôle central dans les fluctuations du carbone atmosphérique et les changements climatiques à long terme tout au long du passé géologique de la Terre.
Le climat de la Terre a oscillé entre des états extrêmes à plusieurs reprises au cours des 540 derniers millions d’années, passant de conditions glaciales à des mondes de serre beaucoup plus chauds.
Les climats de glacière ont dominé à l’Ordovicien supérieur, au Paléozoïque supérieur et au Cénozoïque.
Les périodes plus chaudes ont coïncidé avec des concentrations plus élevées de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, tandis que la baisse des gaz à effet de serre a été associée au refroidissement global et à une glaciation généralisée.
Dans leur étude, Ben Mather, chercheur à l’Université de Melbourne, et ses collègues ont reconstruit la façon dont le carbone s’est déplacé entre les volcans, les océans et les profondeurs de la Terre au cours des 540 derniers millions d’années.
« Nos découvertes remettent en question une vision de longue date selon laquelle les chaînes de volcans – formées par la collision de plaques tectoniques – étaient la principale source naturelle de carbone atmosphérique sur Terre », a déclaré le Dr Mather.
« Nos résultats montrent que le gaz carbonique libéré par les failles et les crêtes profondes sous l’océan à cause du mouvement des plaques tectoniques était probablement à l’origine de changements majeurs entre les climats de glacière et de serre pendant la majeure partie de l’histoire de la Terre. »
« Nous avons découvert que le carbone émis par les volcans, autour de la ceinture de feu du Pacifique par exemple, n’est devenu une source majeure de carbone qu’au cours des 100 derniers millions d’années, ce qui remet en question les connaissances scientifiques actuelles. »
L’étude fournit la première preuve claire à long terme que le climat mondial a été façonné principalement par le carbone libéré là où les plaques tectoniques se séparent, plutôt que là où elles entrent en collision.
« Ces nouvelles connaissances remodèlent non seulement notre compréhension des climats passés, mais aident également à affiner les modèles climatiques futurs », a déclaré le Dr Mather.
En associant les reconstructions tectoniques des plaques mondiales à la modélisation du cycle du carbone, l’équipe a pu retracer la manière dont le carbone était stocké, libéré et recyclé à mesure que les continents se déplaçaient.
« Les résultats de notre étude aident à expliquer les principaux changements climatiques historiques, notamment la période glaciaire du Paléozoïque supérieur, le monde chaud des serres du Mésozoïque et l’émergence de la glacière moderne du Cénozoïque, en montrant comment les changements dans le carbone libéré par les plaques en expansion ont façonné ces transitions à long terme vers notre climat », a déclaré le professeur Dietmar Müller de l’Université de Sydney.
La recherche fournit également un contexte important pour notre climat actuellement en évolution.
« Cette recherche s’ajoute à un vaste ensemble de preuves selon lesquelles la quantité de carbone dans l’atmosphère terrestre est un élément déclencheur clé des changements climatiques majeurs », a déclaré le Dr Mather.
« Comprendre comment la Terre contrôlait son climat dans le passé montre à quel point le rythme actuel du changement est inhabituel. »
« Les activités humaines libèrent désormais du carbone bien plus rapidement que n’importe quel processus géologique naturel que nous avons pu observer auparavant. »
« La balance climatique bascule à un rythme alarmant. »
Les résultats paraissent dans la revue Communications Terre et Environnement.
