La Terre peut réguler sa température à l’échelle de centaines de milliers d’années

Des chercheurs américains ont analysé des dizaines de millions d’années de données climatiques et découvert un mécanisme de stabilisation à très long terme, empêchant les températures terrestres globales de dépasser le point de non-retour.

Un mécanisme de stabilisation à très long terme

Au cours de ses 4,5 milliards d’années d’existence, la Terre a connu d’intenses épisodes volcaniques ayant fait grimper la température globale, ainsi que de longues périodes de glaciation, mais, quelle que soit l’ampleur de ces évènements, le climat a fini par s’inverser et, en dépit de nombreuses extinctions massives, la vie terrestre a persisté.

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S’il est depuis longtemps soupçonné qu’un mécanisme de rétroaction contribue à maintenir les températures mondiales dans une fourchette stable et habitable, empêchant notre planète de connaître un destin semblable à celui de Vénus, aucune preuve directe de son existence n’avait jusqu’à présent pu être mise en évidence.

Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Science Advances, une équipe du MIT a cherché à identifier de tels signes et à déterminer sur quelle échelle de temps celui-ci pouvait intervenir. Pour ce faire, les chercheurs ont examiné plusieurs grands ensembles de données climatiques et analysé la composition chimique de carottes de glace de l’Antarctique et de minuscules fossiles marins, remontant jusqu’à l’extinction du Crétacé, il y a 66 millions d’années.

L’équipe a par la suite utilisé des « équations différentielles stochastiques », permettant de déceler des tendances dans les ensembles de données fluctuant à grande échelle, à la recherche de modèles stabilisateurs des températures globales. Alors qu’en l’absence de tout mécanisme de rétroaction les fluctuations de température auraient dû sembler plus extrêmes à très long terme, les chercheurs ont découvert que ce n’était pas le cas, indiquant qu’un modèle de stabilisation se produisait à l’échelle de centaines de milliers d’années.

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L’altération des silicates

Le mécanisme en question est soupçonné d’être « l’altération des silicates », considérée comme un élément essentiel du cycle du carbone à long terme. Lorsque l’eau de pluie altère progressivement les roches silicatées à la surface de la planète, celles-ci subissent des réactions chimiques qui augmentent le taux de carbone atmosphérique qu’elles absorbent et piègent. Plus les concentrations de CO2 dans l’atmosphère sont importantes, plus ce processus est rapide, ce qui freinerait l’emballement de l’effet de serre.

Les modèles prévoyant que l’altération des silicates agisse sur des échelles de temps de 100 000 ans, les données semblent bel et bien indiquer un mécanisme stabilisateur. Cependant, son absence à des échelles supérieures à un million d’années implique que la chance pure ait également joué un rôle et permis à la Terre de rester habitable.

« D’un côté, c’est une bonne chose, car nous savons que le réchauffement climatique actuel finira par être annulé par cette rétroaction stabilisatrice. Mais d’un autre, cela prendra des centaines de milliers d’années, donc pas assez vite pour résoudre nos problèmes actuels », conclut Constantin Arnscheidt, co-auteur de l’étude.

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