La surface de la Terre se déplace constamment, un phénomène connu sous le nom de tectonique des plaques. De nouvelles recherches suggèrent que ces mouvements ont un impact bien plus important sur le climat global de notre planète que ce qui était précédemment estimé. Cette découverte remet en question des idées de longue date sur les facteurs qui régulent le cycle du carbone et les changements climatiques.
Points Clés
- Les mouvements des plaques tectoniques influencent le climat depuis 540 millions d'années.
- Les dorsales médio-océaniques et les rifts continentaux jouent un rôle majeur dans le cycle du carbone.
- Les sédiments des grands fonds marins sont essentiels pour réguler le CO2 atmosphérique.
- Les volcans des zones de subduction sont devenus prédominants dans le cycle du carbone il y a seulement 120 millions d'années.
Un cycle du carbone plus complexe que prévu
Les scientifiques ont longtemps associé les changements climatiques majeurs de la Terre, alternant entre périodes glaciaires et serres, aux fluctuations du dioxyde de carbone (CO2) atmosphérique. Cependant, des études récentes révèlent que les sources de ce carbone et les forces qui le régissent sont bien plus complexes qu'on ne le pensait. La manière dont les plaques tectoniques se déplacent à la surface de la Terre joue un rôle majeur, auparavant sous-estimé, dans la régulation du climat.
Le carbone ne se libère pas uniquement là où les plaques tectoniques se rencontrent. Les zones où les plaques s'éloignent les unes des autres sont également significatives. Une nouvelle étude met en lumière comment la tectonique des plaques a contribué à façonner le climat mondial au cours des 540 derniers millions d'années.
Le Cycle Profond du Carbone
Le « cycle profond du carbone » est le processus par lequel le carbone circule entre l'intérieur fondu de la Terre, les plaques océaniques et l'atmosphère. Il s'agit d'un mécanisme lent, agissant sur des millions d'années, qui est crucial pour la régulation à long terme du climat terrestre.
Le rôle inattendu des dorsales médio-océaniques
Historiquement, on a longtemps cru que les arcs volcaniques, formés aux frontières où les plaques tectoniques convergent, étaient les principaux responsables de l'injection de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. La fonte associée à ces volcans libère du carbone piégé dans les roches depuis des milliers d'années, le ramenant à la surface de la Terre.
Cependant, les nouvelles découvertes remettent en question cette vision. Elles suggèrent que les dorsales médio-océaniques et les rifts continentaux, des endroits où les plaques tectoniques s'écartent, ont joué un rôle beaucoup plus important dans le cycle du carbone de la Terre à travers les temps géologiques.
« Nos résultats suggèrent que le climat de la Terre n'est pas seulement déterminé par le carbone atmosphérique. Il est influencé par l'équilibre complexe entre les émissions de carbone de la surface de la Terre et la façon dont elles sont piégées dans les sédiments des fonds marins. »
Le Stockage du Carbone Océanique
- Les océans stockent d'énormes quantités de CO2 atmosphérique.
- La majeure partie est stockée dans des roches riches en carbone au fond de la mer.
- Ce processus peut produire des centaines de mètres de sédiments riches en carbone sur des milliers d'années.
Des périodes chaudes et froides expliquées
En utilisant des modèles informatiques pour reconstituer le déplacement du carbone stocké sur les plaques tectoniques, les chercheurs ont pu prédire les grandes périodes de serre (chaudes) et de glaciations (froides) des 540 derniers millions d'années. Pendant les périodes de serre, plus de carbone était libéré qu'il n'était piégé dans les roches carbonées. En revanche, pendant les climats glaciaires, la séquestration du carbone dans les océans dominait, réduisant les niveaux de CO2 atmosphérique et provoquant un refroidissement.
Un des principaux enseignements de cette étude est le rôle essentiel des sédiments des grands fonds marins dans la régulation du dioxyde de carbone atmosphérique. À mesure que les plaques tectoniques se déplacent lentement, elles transportent des sédiments riches en carbone, qui sont finalement renvoyés à l'intérieur de la Terre par un processus appelé subduction. Ce processus est un facteur majeur pour déterminer si la Terre se trouve dans un état de serre ou de glaciation.
L'influence des organismes marins
Un changement de rôle pour les arcs volcaniques
Historiquement, le carbone émis par les arcs volcaniques a été considéré comme l'une des plus grandes sources de dioxyde de carbone atmosphérique. Cependant, ce processus n'est devenu dominant qu'au cours des 120 derniers millions d'années, grâce aux calcificateurs planctoniques.
Ces petits organismes océaniques, des phytoplanctons, ont la capacité de convertir le carbone dissous en calcite. Ils sont responsables de la séquestration de vastes quantités de carbone atmosphérique dans les sédiments riches en carbone déposés sur le fond marin.
Évolution des Calcificateurs Planctoniques
- Ils ont évolué il y a environ 200 millions d'années.
- Ils se sont répandus dans les océans du monde il y a environ 150 millions d'années.
La proportion élevée de carbone rejetée dans l'atmosphère le long des arcs volcaniques au cours des 120 derniers millions d'années est donc principalement due aux sédiments riches en carbone créés par ces créatures. Avant cela, les émissions de carbone des dorsales médio-océaniques et des rifts continentaux contribuaient plus significativement au dioxyde de carbone atmosphérique.
Une nouvelle perspective pour l'avenir
Ces découvertes offrent une nouvelle perspective sur la façon dont les processus tectoniques de la Terre ont façonné, et continueront de façonner, notre climat. Elles fournissent également des informations cruciales pour les futurs modèles climatiques, en particulier dans le contexte des préoccupations actuelles concernant l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone.
Nous savons maintenant que le cycle naturel du carbone de la Terre, influencé par le déplacement des plaques tectoniques sous nos pieds, joue un rôle vital dans la régulation du climat planétaire. Comprendre cette perspective à long terme peut nous aider à mieux prédire les scénarios climatiques futurs et les effets continus de l'activité humaine.
