S'INSCRIRE

S'informer et comprendre notre planète

Plus
    Accueil Blog Page 12

    Le volcanisme est responsable des nombreux épisodes de refroidissements climatiques, depuis au moins 2 500 ans

    Florian MOURIERAS
    -
    0
    Le volcanisme est responsable des nombreux épisodes de refroidissements climatiques, depuis au moins 2 500 ans

    Une étude révèle que le volcanisme est le principal facteur des refroidissements climatiques extrêmes qui ont impacté la Terre depuis l’époque romaine. Parmi les éruptions volcaniques les plus importantes que la Terre ait connu – notamment celles du Krakatoa en 536, du Tambora en 1815 en Indonésie, ou encore du Pinatubo en 1991 aux Philippines – ces éruptions présentent toutes un point en commun : celui d’avoir refroidit le climat mondial de quelques degrés, allant jusqu’à plusieurs années pour les plus puissantes. Des éruptions volcaniques colossales aux conséquences historiques.

    LES VOLCANS : DES RÉGULATEURS DU CLIMAT MONDIAL DEPUIS AU MOINS 2 500 ANS

    Nous le savons déjà, les variations du rayonnement solaire ont une incidence sur la variabilité naturelle du climat terrestre. On sait désormais que les volcans peuvent également le refroidir au niveau mondial. En effet, lors des éruptions explosives, les volcans émettent des particules de cendres dans la stratosphère – la seconde couche de l’atmosphère – qui vont faire le tour de la planète grâce au Jet Stream. Ces aérosols atmosphériques en suspension sont à même de réfléchir les rayons du soleil. Les températures peuvent alors chuter de quelques degrés au niveau mondial. L’énergie solaire reçue peut ainsi diminuer de 5 à 10 % et durer plusieurs décennies pour les éruptions les plus importantes.

    Une étude pluridisciplinaire impliquant des géologues ; climatologues ; glaciologues ; et des historiens, publiée en juillet 2015 ; par le Desert Research Institute (DRI) ; dans la revue Nature, révèle que le volcanisme est le facteur dominant des refroidissements climatiques qui ont impacté la Terre depuis 2 500 ans, et tout particulièrement à l’époque romaine. « Sur la base de nouveaux résultats, nous sommes en mesure de montrer que les grandes éruptions volcaniques dans les régions tropicales et les hautes latitudes, ont été les facteurs dominants de la variabilité climatique, responsables de nombreux phénomènes de refroidissements climatiques en été, au cours des 2 500 dernières années », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Michael Sigl, chercheur à la DRI.

    Pour en arriver à ces conclusions les scientifiques se sont basés sur l’étude des concentrations en sulfates, injectés dans la haute atmosphère puis piégés dans les glaces, marqueurs des différentes crises volcaniques. Ils ont étudié la chronologie et les impacts de quelque 300 éruptions volcaniques. L’analyse a été effectuée au Groenland et en Antarctique avec l’étude de 20 carottes glaciaires. Des études de dendrochronologie (études des cernes des arbres) ont également permis d’étayer les résultats de l’étude. « L’utilisation d’une approche multidisciplinaire a été la clé du succès de ce projet », a ajouté Michael Sigl.

    DES ÉRUPTIONS VOLCANIQUES MAJEURES AUX CONSÉQUENCES HISTORIQUES

    L’étude des carottes glaciaires et leurs datations, recoupée avec les archives historiques a permis de mettre en évidence que 15 des 16 étés les plus froids précédents l’an mil font suite à des éruptions volcaniques majeures. « Avec de nouveaux enregistrements à haute résolution émergeant des glaces du Groenland et de l‘Antarctique, il sera possible d’étendre cette reconstruction du forçage volcanique probablement jusqu’à la dernière période glaciaire. » a déclaré Michael  Sigl.

    15 des 16 étés les plus froids précédents l’an mil font suite à des éruptions volcaniques majeures

    Tout au long de l’histoire humaine, les éruptions volcaniques les plus violentes aux effets sur le climat ont déclenché des récoltes et des famines, favorisant des pandémies et parfois le déclin de certaines sociétés agraires. Des événements naturels aux conséquences socio-démographiques historiques.

    Le dérèglement climatique du VIème siècle a été précédé de deux épisodes éruptifs majeurs du Krakatao en Indonésie en 536 et 540. Ces éruptions seraient à l’origine de la famine qui a suivi en Asie puis en Europe, et qui pourraient expliquer la pandémie de peste justinienne qui a sévi de 541 à 543 et qui a décimé la population eurasienne. Une pandémie dont le foyer aurait pris naissance en Asie et aurait ensuite migré jusqu’en méditerranée par la route de la soie. Des étés anormalement froids ont ensuite persisté pendant environ 15 ans ! Certains historiens suggèrent même que ces éruptions ont pu avoir un impact sur le déclin de la civilisation Mayas en Amérique centrale.

    Les deux éruptions les plus importantes du dernier millénaire qui ont eu lieu en Indonésie, à savoir celles du Samalas en 1257 et celle du Tambora en 1815, ont provoqué une baisse des températures de 0,8 à 1,3 degrés. L’éruption du Tambora en 1815, serait d’ailleurs à l’origine, en 1816 de « l’année sans été » en Amérique du Nord et en Europe.

    En 1783, l’éruption du Laki (Lakagígar) en Islande, une succession d’une centaine de cratères situés le long de la dorsale médio-atlantique, émirent à l’époque 14 km3 de lave basaltique, et 120 millions de tonnes de dioxyde de soufre dans l’atmosphère. Poussées par un anticyclone, les cendres atteignirent en quelques jours l’Europe continentale, notamment la France, et se déposèrent sur les sols. Les années qui suivirent l’éruption furent marquées par des événements climatiques extrêmes avec des hivers très rigoureux et des précipitations intenses durant l’été 1788 qui détruisirent les récoltes, entraînant pauvreté et famines. Les registres paroissiaux de l’époque témoignent d’une surmortalité dans les années suivant l’éruption. Certains historiens associent même cette éruption comme l’un des facteurs déclenchant de la Révolution Française de 1789. Plus récemment l’éruption plinienne du Pinatubo en 1991, qui a émis 20 millions de tonnes de soufre dans l’atmosphère, a contribué à un refroidissement global évalué à 0,4°C sur environ 3 ans.

    Les curiosités du lac d’Abraham

    Florian MOURIERAS
    -
    0
    Les curiosités du lac d’Abraham

    Le lac d’Abraham, situé dans la province d’Alberta au Canada, se  pare en hiver de curieuses formes blanches. En hiver, ce lac artificiel offre un spectacle éblouissant en se parant de sculptures naturelles originales.

    Des bulles de méthane piégées dans la glace

    Sa couleur bleue turquoise spécifique est liée à la présence de limons transportés et générés par l’abrasion mécanique des roches par les glaciers de la région. Phénomène étonnant, en hiver alors que le lac est gelé, des bulles de méthane (CH4), issues de la décomposition de la matière organique (plantes, cadavres d’animaux, etc.) ne parviennent pas à remonter et à éclater librement à la surface. De tailles variables, elles se figent pendant leur ascension, prenant la forme de colonnes blanches.

    Les étonnantes structures blanches piégées dans le lac d’Abraham se forment suite au gel de bulles de méthane.

    Ne vous amusez pas à craquer une allumette sur ce lac, le méthane est un gaz hautement inflammable, et également un gaz à effet de serre vingt fois plus puissant que le dioxyde de carbone (CO2) contribuant de manière substantielle au réchauffement climatique.

    1965 : les climats du passé inscrits dans les glaces de l’Antarctique

    Florian MOURIERAS
    -
    0
    1965 : les climats du passé inscrits dans les glaces de l’Antarctique

    En 1965, Claude Lorius, glaciologue français, effectue un hivernage en Antarctique dans le cadre d’une mission scientifique à la base française d’Urmont d’Urville. Avec son équipe ils étudient les carottes prélevées dans les glaces de l’Antarctique.

    Après une journée difficile, Claude Lorius et ses coéquipiers prennent un whisky et un bout de glace, extrait directement du carottage du jour. Des bulles commencent alors à se dégager à l’intérieur du verre. « Je vois soudain le whisky s’animer de bulles : en fondant, le glaçon relâche brutalement l’air qui était emprisonné dans la glace. Et cet air-là, c’est l’air du passé ! […] Chaque couche de neige a emprisonné avec elle le souvenir du climat qui l’a vu naître, de minuscules capsules d’atmosphère fossile, sans doute intactes, qui ont traversé le temps. Il suffirait d’analyser la succession de chacune de ces bulles sur toute la profondeur du glacier pour faire ressurgir l’histoire de la composition de l’atmosphère depuis la nuit des temps » par Claude Lorius, dans La Glace et le Ciel, 2015.

    Les glaces racontent l’histoire du climat terrestre

    Cette découverte capitale ébranle le monde de la glaciologie : les glaces détiennent les preuves des paléoclimats. Le système climatique s’inscrit durablement dans les glaces. Les deux disciplines sont désormais corrélées. Les bulles emprisonnées dans les glaces de l’Antarctique témoignent de la composition chimique de l’atmosphère qu’a connue successivement la Terre.

    Au début des années 70, l’étude des carottes démontre, pour la première fois, l’influence de l’homme sur le climat. L’équipe de Claude Lorius repère les marqueurs des premiers essais nucléaires effectués dans les années 50 et 60.

    carotte programme EPICA
    @ CNRS Photothèque – AUGUSTIN Laurent (Division technique INSU/SPU, La Seyne-sur-Mer)

    A ce jour, les glaces de l’Antarctique ont révélé 800 000 ans d’histoire du climat.

    Les carottages effectués entre 1984 et 1991 sur la base russe Vostok, au Dôme C, permettent de reconstituer la teneur et l’évolution des gaz à effet de serre – notamment du dioxyde de carbone (CO2) – sur 400 000 d’histoire du climat. L’étude démontre que la hausse des températures s’accompagne nécessairement d’une hausse de la concentration en CO2 dans l’atmosphère. La température varie en moyenne de 5°C entre les phases chaudes (interglaciaires) et froides (glaciaires). La carotte de glace extraite en Antarctique, dans le cadre du forage européen EPICA (saison 2002-2003) permettra de retracer 800 000 ans d’évolution du climat terrestre.

    Les glaces confirment le réchauffement climatique d’origine humaine

    Point d’orgue, les différentes études démontrent clairement une augmentation de la courbe du CO2 au milieu du XIXème siècle, imputable à la Révolution Industrielle. Dés lors, il n’y a plus de doutes : les activités humaines contribuent à la hausse du CO2 dans l’atmosphère, et ce indépendamment de la variabilité naturelle du climat.

    En 1988, les Nations Unies créent le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution de climat (GIEC) pour partager et lancer le débat public autour de l’état des connaissances sur le réchauffement climatique d’origine anthropique. La prise de conscience est lancée.

    L’odyssée de l’Humanité : histoire de nos origines

    Florian MOURIERAS
    -
    0
    L’odyssée de l’Humanité : histoire de nos origines

    L‘Homme descend du singe ? Faux, il appartient au groupe des hominidés, au même titre que le bonobo, le chimpanzé ou encore le gorille ! Autrement dit, nous sommes nous-mêmes des primates, partageant un ancêtre commun avec les grands singes !

    Sur les 4.5 milliards d’années d’existence de la Terre, Homo Sapiens, l’Homme moderne, apparait il a seulement 200 000 ans. Le plus ancien hominidé est actuellement détenu par Sahelanthropus tchadensis, qui vivait dans la dépression de l’Afar au Tchad : Toumaï signifiant « espoir de vie » dans un dialecte tchadien. A ce jour, une quinzaine d’espèces d’hominidés ont été découvertes. Les nouvelles découvertes, notamment celle d’une nouvelle espèce Homo Naledi découverte en 2015, complexifient davantage l’histoire de la lignée humaine. Retour sur nos origines. Notre voyage commence il y a environ 7 millions d’années quelque part dans la Rift Valley…

    6,9 – 3,2 millions d’années : les espèces archaïques

    6,9 à 7,2 millions d’années : Toumaï (Sahelanthropus tchadensis)

    Toumaï
    Crâne de Toumaï NCSSMphotos via Foter.com / CC BY-NC-SA

    Les restes de Sahelanthropus tchadensis retrouvés dans le nord du Tchad, plus communément appelé Toumaï (l’Homme du Sahel), constitueraient à ce jour les plus vieux vestiges de la lignée humaine. Toumaï, petit hominidé d’environ 1.20 mètres de hauteur, pour une trentaine de kilos, vivait dans différents milieux naturels (marécages, savanes, zones boisées ou encore des prairies). Sa morphologie laisse penser qu’il était bipède. Des controverses scientifiques pensent que cette « espèce » appartiendrait davantage à la famille des chimpanzés ou des gorilles plutôt qu’à la lignée humaine.

    6 millions d’années : Orrorin (Orrorin tugenensis)

    En 2 000, au Kenya, la découverte de plusieurs restes (13 au total) correspondant à au moins 5 individus différents, ont permis de définir une nouvelle espèce d’hominine : Orrorin (Orrorin tugenensis). Signifiant « l’Homme originel » cette espèce est désormais devenue, jusqu’à preuve du contraire, le premier hominidé de la lignée humaine. Bien que bipède (environ 1,40 mètres), il était également arboricole comme le démontre la morphologie caractéristique de son humérus.

    3,2 millions d’années : Lucy (Australopithecus afarensis)

    Crâne de Lucy (Australopithecus afarensis)
    Reconstitution du crâne d’Australopithecus afarensis (Lucy). Crédit photo : NCSSMphotos via Foter.com / CC BY-NC-SA

    En 1974 dans la dépression de l’Afar, nord-est de l’Ethiopie, les anthropologues découvrent une cinquantaine d’os d’un australopithèque âgé de 3,2 millions d’années (40% du squelette retrouvé). Nommé Australopithecus afarensis ou Lucy, constitue une espèce cousine de la lignée humaine. Son anatomie indique un individu féminin d’un peu plus d’un mètre de hauteur pesant 25 kilogrammes, à la fois bipède et arboricole.

    2,4 millions d’années : émergence du genre Homo

    Au Pléistocène émerge un nouveau genre, le genre Homo (Homme, humain) – au sein duquel a été décrit une quinzaine d’espèces différentes – indépendant des hominidés (grands singes) et des australopithèques, auquel s’intègre notre espèce Homo Sapiens ou homme moderne. Le genre homo est défini par une bipédie permanente, un cerveau imposant avec une face aplatie et des activités culturelles spécifiques comme la domestication du feu, une capacité de création artistique (objets taillés, etc) ainsi que des rites funéraires.

    Homo habilis

    Homo habilis (« l’homme habile ») est le plus ancien représentant connu à ce jour du genre Homo. Le spécimen-type de cette espèce, nommée OH 7 (Olduvai Hominid 7) a été découvert en 1960 dans les gorges d’Olduvai en Tanzanie. On pense qu’Homo habilis était en mesure de tailler la pierre. Certains scientifiques s’interrogent encore sur sa véritable appartenance au genre Homo.

    Homo erectus

    Homo erectus (« l’Homme debout ») a vécu en Afrique, Asie et Europe il y a environ 1.8 Ma. Il est capable de domestiquer, ou tout du moins maitriser le feu d’origine naturelle. Le feu apparaît à la fois comme un moyen de cuisson des aliments en éliminant les éléments pathogènes, de défense contre les animaux sauvages et bien sûr d’éclairage et de chaleur dans les grottes et cavernes. Le feu a sans doute favoriser la socialisation entre individus.

    Homo neanderthalensis

    Homo neanderthalensis ou Homme de Neandertal a vécu en Eurasie entre 350 000 ans et 24 000 ans. Il constitue le plus proche parent d’Homo Sapiens. Les deux espèces ont d’ailleurs cohabité, aboutissant à une hybridation (croisement). De récentes études ont démontré que nous avons hérité de Neandertal de 2 à 3 % de son ADN  !

    Homo Neanderthalensis
    Reconstitution du buste d’un adulte mâle d’Homo neanderthalensis exposé au Smithsonian Museum of Natural History – Crédit photo : Tim Evanson via Foter.com / CC BY-SA

    Homo Sapiens

    Notre espèce, Homo Sapiens, seule survivante de l’évolution, serait apparue il y a environ 195 000 ans en Éthiopie. La découverte en juin 2017 de restes de notre espèce, les plus anciens découverts à ce jour, sur le site de Jebel Irhoud au Maroc, laisse penser que Homo Sapiens serait âgé d’au moins 300 000 ans ! Où l’homme moderne est-il véritablement apparu ? L’Homme de Cro-Magnon, du nom du site en Dordogne, est le premier représentant des Homo Sapiens en Europe. Il se caractérise par la sophistication de son mode et milieu de vie, avec des aptitudes physiologiques ; physiques et cognitives avancées. C’est également aujourd’hui la seule espèce à modifier son environnement, capable de bouleverser et d’impacter le système Terre.

    Homo Florensiensis

    Homo Florensiensis (« l’Homme de Flores ») a été découvert en 2003 dans une grotte indonésienne de l’île de Flores en Indonésie. Le spécimen-type (Edu) était une femme de 30 ans. L’espèce a disparu il y a seulement 18 000 ans. Elle se caractérise par son nanisme puisque les individus ne dépassaient rarement 1 mètre. A tel point que cette espèce est sommairement comparée à la créature du Hobbit ! L’hypothèse avancée pour tenter de justifier cette espèce naine est souvent assimilée à la théorie de l’évolution insulaire. Sa classification dans le genre Homo fait toujours débat.

    Homo Denisova

    Homo Denisova (ou Dénisovien) a été nommé en 2010 suite à l’analyse génétique de quelques ossements dans la grotte de Denisova dans le massif de l’Altaï dans le sud de la Sibérie. L’homme de Denisova a des origines communes avec l’homme de Neandertal mais constitue une espèce indépendante. Les dénisoviens, néandertaliens et hommes modernes se sont côtoyés. Un ancêtre commun aurait vécu il y a environ 1 million d’années.

    Les études menées récemment démontrent même un croisement avec Homo Sapiens jusqu’il y a 40 000 ans. Les asiatiques de l’Asie du sud-est et notamment les mélanésiens présentent le plus de caractéristiques génétiques communes avec le génome de Denisova. Il y a donc eu un métissage entre dénisoviens et hommes préhistoriques modernes. Plus surprenant encore, les populations tibétaines, très bien adaptées à l’altitude, auraient hérité des dénisoviens d’un gène améliorant le transfert d’oxygène dans le sang lié à la raréfaction de l’air en altitude.

    Homo Naledi

    Homo Naledi a été découvert en 2015 dans les grottes de Rising Star près de Johannesburg, en Afrique du sud, par deux spéléologues. Ce ne sont pas moins de 1 500 ossements qui ont été retrouvés, appartenant à aux moins quinze individus. Les fossiles sont datés entre 236 000 et 335 000 ans. Les premières analyses montrent que ses mains, ses poignets et ses pieds sont proches de l’homme moderne, tandis que dans le même temps, des traits plus archaïques, comme son petit cerveau et la forme supérieure de son corps, font penser davantage à des australopithèques primitifs. Les dents et le squelette les rapprocheraient des premiers homo habilis ou homo erectus.

    Ossements Homo Naledi
    Les quelques 1 500 ossements d’Homo Naledi appartenant à au moins 15 individus de différents âges – Crédit photo : John Hawks/Wits University

     

    Pourquoi la vie est présente sur Terre ?

    Florian MOURIERAS
    -
    0
    Pourquoi la vie est présente sur Terre ?

    Notre planète est la seule du Système solaire à posséder de l’eau liquide à sa surface. Pourquoi la vie a-t-elle pu se développer sur Terre ? Quelles sont les conditions qui ont permis à la Terre d’être recouverte de 2/3 d’eau liquide ? D’où provient cette eau ? Où la vie est-elle apparue en premier ? Les origines de la vie demeurent encore incertaines… Mais des conditions bien spécifiques ont été nécessaires à son apparition et à sa diversification depuis environ 3,5 milliards d’années.

    La Terre : une petite planète idéalement placée dans le Système solaire

    Troisième planète rocheuse du système solaire, la Terre évolue dans la « zone d’habitabilité » du système solaire, une zone où les scientifiques considèrent que les températures moyennes permettent à l’eau de rester à l’état liquide et où les conditions physico-chimiques permettent le développement et la diversification de la vie. Dans le système solaire, on estime que cette zone s’étend de 0,95 à 1,67 unités astronomiques, (une unité astronomique correspond à 150 millions de kilomètres, soit la distance Terre-Soleil). La Terre est la seule planète du système solaire à se trouver dans cette zone, ni trop près comme Vénus, ni trop éloignée comme Mars. Cette position idéale lui permet de bénéficier d’un rayonnement solaire convenable et efficace qui assure au vivant la synthèse de matière organique à partir d’eau et de dioxyde de carbone.

    Agité de mouvements, le noyau de notre planète permet la présence d’un champ magnétique autour de la planète : la magnétosphère, un écran protecteur qui dévie les ondes et les particules nocives de l’Univers. De plus, la Lune, en stabilisant l’orbite de notre planète, aurait facilité l’apparition de la vie en offrant des saisons et une diversité de climats à notre planète.

    La Terre possède une masse suffisante, ni trop grosse ; ni trop petite, qui lui permet de retenir les gaz sous forme d’une atmosphère. Le rayonnement ultraviolet du soleil a produit, à partir de l’oxygène dans l’air, une couche d’ozone en protégeant la Terre du rayonnement solaire. Cette enveloppe gazeuse qui favorise l’effet de serre assure une température moyenne de 15°C à la surface de la planète. L’atmosphère exerce également une force physique sur la surface de la Terre : la pression atmosphérique.

    Des conditions physico-chimiques propices à l’éclosion de la vie

    Les températures clémentes de notre planète ont permis à la vapeur d’eau présente dans l’atmosphère de se condenser et de former des océans il y a environ 4,2 milliards d’années. La pression atmosphérique moyenne de 1013 hPa à la surface de l’océan permet à cette eau de rester à l’état liquide. Cet état de l’eau est l’une des conditions propices à l’apparition du vivant sur notre planète. En effet, les êtres vivants se caractérisent par leur richesse en eau liquide et leur matière carbonée. Cette synthèse de matière organique a été rendue possible par la lumière solaire, principale source d’énergie pour les êtres vivants. L’océan, berceau de la vie, a favorisé ces réactions chimiques.

    La vie est apparue sur Terre il y a environ 3,5 milliards d’années grâce à des conditions physico-chimiques particulières.

    La communauté scientifique a établi que la vie serait apparue entre -3,8 et 3,5 milliards d’années. Les cyanobactéries, ou algues bleues, ont été les premiers organismes vivants à coloniser les océans. Les stromatolithes, des constructions fossiles de carbonates formées par accumulation d’algues bleues, ont été les premières formes de vie capables de capter le dioxyde de carbone (CO2) et de rejeter de l’oxygène (O2) dans l’atmosphère primordiale, et ce par l’intermédiaire de la photosynthèse. Ces organismes qui évoluent dans des eaux chaudes et peu profondes, se retrouvent aujourd’hui dans l’ouest australien et sous formes de fossiles en France, dans les roches sédimentaires de la Limagne, en Auvergne.

    Stromatolithes - Australie
    Stromatolithes dans la réserve marine d’Hamelin Pool, en Australie. Crédit photo : By Martin Kraft (Own work) [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

    Progressivement l’atmosphère de notre planète s’est enrichie en oxygène favorisant la respiration des organismes vivants et contribué au développement d’organismes pluricellulaires et d’êtres vivants de plus en plus complexes.

    Il y a environ 600 millions d’années, l’augmentation significative de la concentration en oxygène dans l’atmosphère a favorisé la formation de la couche d’ozone dont on connait maintenant les bienfaits sur le vivant. Vers -400 millions d’années, un pic d’oxygène est atteint, et va permettre à la vie marine d’évoluer et de conquérir les terres. Cet épisode correspond à la sortie des eaux des premiers arthropodes terrestres.

    Les organismes primitifs du vivant qui captent du gaz carbonique et pourvoyeurs d’oxygène sont bénéfiques aux organismes plus évolués qui rejettent à leur tour du gaz carbonique : deux familles aux besoins complémentaires. La vie serait donc impossible sans ce fabuleux échange gazeux. Pourtant l’atmosphère terrestre d’aujourd’hui ne contient pas plus 0.04% de dioxyde carbone (CO2) contre 21% d’oxygène ! L’apparition de la vie et son évolution sur Terre résultent donc d’un savant mélange à l’équilibre précaire.

    Le salar d’Uyuni : plus grand désert de sel de la planète

    Florian MOURIERAS
    -
    1
    Le salar d’Uyuni : plus grand désert de sel de la planète

    Le sud-ouest de la Bolivie est occupé par le plus grand et le plus haut désert de sel de la planète : le salar d’Uyuni. Il représente en terme de superficie l’équivalent de deux départements français (environ 10 000 km²) et culmine à plus de 3 650 mètres d’altitude au niveau de l’Altiplano bolivien, haut plateau situé derrière la cordillère des Andes.

    Une couche de sel vieille de 40 000 ans

    La couche de sel s’est formée suite à l’évaporation d’un immense lac préhistorique (lac Minchin) qui recouvrait la région il y a environ 40 000 ans, et qui englobait les actuels lacs, Titicaca au Pérou ; le lac Poopó et le lac Coipasa (salar de Coipasa) en Bolivie. Les épisodes d’inondations et d’évaporations ont participé à la formation de couches successives de sédiments calcaires et de sel sur près de 100 mètres de profondeur.

    Un désert de sel riche en ressources

    Le salar d’Uyuni renferme d’importantes réserves de gypse, d’halite et de sel gemme, qui constituent la couche supérieure du désert, la plus blanche et la plus pure. Cette couche de sel qui peut atteindre une dizaine de mètres de hauteur, est exploitée pour l’alimentation et la construction. Chaque année sont extraits dans cette immensité blanche 25 000 tonnes de sel sur les 11 milliards estimés du gisement.

    La couche la plus profonde quant à elle renferme des saumures riches en lithium et bore, utilisées notamment dans les batteries et les piles. Cette ressource capitale pour l’économie bolivienne constitue la plus grande réserve de lithium de la planète.

    Avec 25 000 tonnes de sel exploitées chaque année, le salar d’Uyuni constitue la plus grande réserve de sel et de lithium de la planète.

    Le salar d’Uyuni est dominé par un volcan en sommeil, le mont Tunapa occupé à son sommet par un petit glacier. Les précipitations qui se déversent sur ses flancs ont permis l’installation de communautés villageoises qui vivent de l’extraction du sel dans la région.

    Pour l’anecdote, lors de la mission Apollo 11 en 1969, qui a envoyé pour la première fois un homme sur la Lune, les astronautes étaient intrigués par une immense tâche blanche clairement identifiable depuis l’espace : il s’agissait du salar d’Uyuni qui reflétait les rayons du soleil pendant la saison des pluies, à l’image d’un gigantesque miroir.

    Le Sahara fertilise la forêt amazonienne

    Florian MOURIERAS
    -
    1
    Le Sahara fertilise la forêt amazonienne

    Animation montrant le trajet du sable du Sahara au-dessus de l’océan Atlantique pour atteindre la forêt amazonienne. Crédit animation : ©Conceptual Image Lab, NASA/Goddard Space Flight Center.

    La forêt équatoriale amazonienne ne pourrait subsister sans le plus grand désert de sable de la planète : le Sahara. C’est la conclusion d’une étude menée par l’université de Birkbeck à Londres et publiée dans le journal Chemical Geology mettant en avant l’apport bénéfique et vital des grains de sable du Sahara dans le développement végétal de la forêt amazonienne.

    Arrachés et transportés par les vents dominants du désert, les grains de sable transitent au-dessus de l’océan Atlantique sur plus de 4 800 kilomètres pour finir leur course en Amazonie. Chaque année 27,7 millions de tonnes de sable seraient ainsi arrachés du Sahara. Ces chiffres se basent sur les données récoltées entre 2007 et 2013 par le satellite franco-américain CALIPSO (CNES et NASA).

    UN FERTILISANT NATUREL : LE PHOSPHORE, TÉMOIN D’UN PALEOLAC

    Ce sable est riche en phosphore, un fertilisant naturel pour les sols de la forêt sud-américaine. Le phosphore est un nutriment essentiel à la croissance du système racinaire des végétaux. Chaque année l’étude révèle que 22 000 tonnes de phosphore, soit l’équivalent de 100 000 semi-remorques, se déposeraient en Amazonie.

    La majorité des grains de sable sont arrachés à la dépression du Bodélé, point le plus bas du Tchad, qui correspondait il y a environ 10 000 ans à la partie la plus profonde d’un paléolac qui occupait alors le désert du Sahara. Un immense lac très poissonneux qui s’est ensuite asséché pour aboutir à l’actuel lac du Tchad. Les composés phosphorés de cette dépression, nommés apatites, trouvent leur origine dans les squelettes des poissons fossilisés qui s’épanouissaient à l’époque dans le paléolac.

    Comme le souligne le Dr Caroline Peacock, membre des recherches : « Nous avons montré qu’une proportion importante de la poussière emportée de la région du Bodélé est composée d’apatites, des grains de roches riches en phosphore, un composé présent dans les restes de poissons fossilisés. » La scientifique précise également que ces « quantités de matériel phosphoré fossilisé sont limitées. Donc, au fil du temps, les quantités de phosphore que l’Amazone reçoit diminueront. »

    Chaque année 27,7 millions de tonnes de sable transitent du Sahara à l’Amazonie. Un sable riche en phosphore : un fertilisant naturel pour la forêt amazonienne.

    L’étude démontre également que les apports de sable chargés en phosphore fluctuent considérablement d’année en année. Cette variabilité des dépôts en Amazonie tient évidemment compte des conditions météorologiques qui ont une incidence sur le niveau d’érosion éolienne ou déflation : phénomène de dégradation des sols sous l’action des vents qui érodent, transportent et déposent les éléments les plus meubles (sédiments).

    La quantité des grains de sable arrachés à la dépression du Bodélé étant plus importante pendant les périodes de fortes sécheresses et les tempêtes avec des vents soutenus. Ainsi, les recherches mettent en évidence que les dépôts en Amazonie peuvent fluctuer jusqu’à 86% d’une année à l’autre.

    Si on connaît désormais les effets négatifs que peuvent avoir les aérosols sur le climat (refroidissement climatique mondial), cette étude démontre aussi le rôle bénéfique que peuvent avoir les poussières atmosphériques sur l’épanouissement des écosystèmes. Désert du Sahara et forêt amazonienne, deux écosystèmes qui de prime abord tout oppose, entretiennent donc une étroite relation et une évolution communes, malgré les milliers de kilomètres qui les séparent.

    Les colères de l’Etna

    Florian MOURIERAS
    -
    0
    Les colères de l’Etna

    Après 2 ans de répit, le plus grand et le plus élevé (3 330m) des volcans d’Europe en activité : l’Etna (Mongibello) sortait de sa torpeur. Le 02 décembre 2015, le volcan entrait en éruption, propulsant des fontaines de lave dans les airs jusqu’à 1 kilomètre et un panache de cendres qui atteignit 3 kilomètres de hauteur au-dessus du cratère Voragine, le cratère principal du volcan. Le 03 décembre, ce panache de cendres atteignait 7 à 8 kilomètres de hauteur.

    Dépôt de cendres sur l’Etna
    Dépôts de cendres noirâtres sur le flanc nord-est du volcan. Crédit photo : NASA

    Cette image satellite, capturée le 03 décembre 2015 par le capteur OLI (Operational Land Imager), implanté sur le satellite Landsat 8, met en évidence le panache de cendres se propageant vers l’est, au-dessus de la ville de Catane et la mer ionienne. Un zoom sur la zone permet d’apprécier l’étendue des dépôts de cendres (fresh ashfall) sur la partie est du volcan.

    L’Etna est un stratovolcan en activité quasi-permanente, qui se manifeste par des éruptions dites stromboliennes, alternant entre des phases effusives – caractérisées par des coulées et fontaines de lave – et des phases plus explosives libérant des produits pyroclastiques (cendres, scories, bombes, etc.)

    En activité quasi-permanente, l’Etna est un des volcans les plus actifs de la planète. Le volcan a connu plus de 80 éruptions au cours du XXème siècle.

    Selon l’Institut National de Géophysique et de Volcanologie (INGV) de Catane, cette éruption serait une des plus importantes de ces 20 dernières années. Les éruptions d’une telle ampleur sur le cratère Voragine remontent au 22 juillet 1998 et au 4 septembre 1999.

    L’Odyssée de l’espace par Thomas Pesquet

    Florian MOURIERAS
    -
    0
    L’Odyssée de l’espace par Thomas Pesquet

    Après avoir séjourné 6 mois dans la Station Spatiale Internationale (ISS) située à 400 kilomètres de la Terre, l’astronaute Thomas Pesquet a rapporté de son aventure spatiale des clichés exceptionnels de notre planète.

    « Si nous partons dans l’espace, ce n’est pas pour nous mêmes, mais parce que nous croyons que c’est utile pour tout le monde sur Terre. C’est une aventure collective, née des rêves et du travail d’une multitude de personnes. C’est pourquoi je tiens à la faire partager au plus grand nombre. » Thomas Pesquet.

    Il s’agit du dixième français à avoir conquis l’espace et le quatrième français à séjourner à bord de l’ISS. Des instantanés de la Terre qui nous permettent de découvrir ses richesses naturelles, ses colères, et de mettre en évidence ses fragilités. Pour le compte de l’Agence Spatiale Européenne (ESA), le Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) et la NASA, l’astronaute a effectué de nombreuses expériences scientifiques dans le cadre de sa mission, baptisée Proxima, en référence à l’étoile la plus proche du Soleil. Dans cet article, retour en images sur l’Odyssée de l’espace de Thomas Pesquet.

    Le Gulf Stream : radiateur naturel de l’Europe

    Florian MOURIERAS
    -
    0
    Le Gulf Stream : radiateur naturel de l’Europe

    Le Gulf Stream est le principal courant marin de l’Atlantique Nord. Son trajet du Golfe du Mexique au large des cotes européennes apporte avec lui humidité et chaleur, rendant en partie, les hivers plus doux en Europe.

    Le Gulf Stream c’est quoi ?

    La Terre est une pompe à chaleur qui ne supporte pas les écarts de températures. Compte tenu de la sphéricité de la Terre, l’énergie solaire est plus abondante à l’équateur qu’aux niveaux des pôles. Les courants marins vont redistribuer cette énergie (eaux chaudes) vers les hautes latitudes, plus froides.

    Le Gulf Stream est un courant marin chaud de surface qui prend naissance dans les Caraïbes, dans une zone comprise entre la Floride et les Bahamas. Au niveau du cercle polaire arctique (aux environs du Groenland), le Gulf Stream plonge dans les grands fonds marins en se refroidissant. Après avoir réchauffé l’Europe de l’ouest, la Grande-Bretagne et de manière plus limitée l’Islande et la Norvège, il retourne à l’équateur où commence un nouveau cycle. Ainsi, le Gulf Stream fait office de régulateur du climat en Europe et en Amérique du nord, rendant les hivers moins rigoureux.

    trajet gulf stream atlantique nord
    Trajet du Gulf Stream dans l’Atlantique nord. Crédit photo : NASA images courtesy Norman Kuring, MODIS Ocean Team.

    Depuis quand le Gulf Stream réchauffe les eaux de l’Atlantique nord ?

    Il y a 4,1 millions d’années, l’Amérique du Nord et l’Amérique du sud se rapprochent pour former l’isthme de Panama. Les eaux de l’Atlantique ne communiquent désormais plus avec celles du Pacifique. Cette fermeture va influer sur la circulation thermohaline de l’Atlantique. Un nouveau courant marin était né : le Gulf Stream.

    Réchauffant au passage l’eau et l’atmosphère, en chargeant celle-ci d’humidité, le Gulf Stream est d’ailleurs à l’origine de l’englacement du Groenland. La formation de cette calotte glaciaire à part effet domino fait diminuer significativement le niveau marin.

    animation gulf stream
    Animation du trajet du Gulf Stream à proximité des côtes nord-américaines. Crédit photo : NASA images courtesy Norman Kuring, MODIS Ocean Team.

    Le Gulf Stream est le principal courant marin de l’Atlantique nord qui contribue à la douceur du climat européen.

    Le Gulf Stream et le réchauffement climatique

    Selon les scientifiques, la fonte accélérée des glaces du Groenland devrait perturber le trajet du Gulf Stream. L’injection d’eau douce, issue de la fonte des glaces continentales, a pour effet de ralentir le courant. Pourquoi ? Parce que l’eau douce, issue de la fonte des icebergs, et projetée dans l’océan, augmente la dilution du sel qui permet la densification de l’eau de mer. Si l’eau de mer salée est plus diluée en eau douce, on empêche la plongée profonde des courants chauds de surface vers les profondeurs.

    Des eaux plus froides et plus salées forcent alors le Gulf Stream à plonger dans les grands fonds davantage vers le sud, modifiant ainsi la circulation thermohaline de l’Atlantique nord et par là-même occasion le climat européen qui s’avérerait donc plus froid. Preuve à l’appui, les satellites ont démontré un ralentissement évident du Gulf Stream et un décalage important vers le sud. Sur la période 2014-2015, le Gulf Stream a tellement été dévié vers le sud qu’il a entraîné un hiver plus rigoureux qu’à l’accoutumée sur le nord-est des États-Unis et du Canada.

    La modification du trajet du Gulf Stream dans le cadre du réchauffement climatique doit-elle nous faire craindre des hivers plus froids et des étés plus humides en Europe ? Non, le climat de l’Europe ne se refroidirait pas drastiquement, puisque nous bénéficions d’un climat océanique, et notamment des effets bienfaiteurs des vents d’ouest : humides et chauds.

    Des ralentissements temporaires du Gulf Stream ont déjà été observés par le passé, modifiant la circulation thermohaline mondiale, et donc le climat mondial. Au cours de la dernière période glaciaire (110 000 – 10 000 ans), notre planète a connu de nombreux épisodes de hausses de températures provoquant des débâcles d’icebergs et l’injection d’eau douce dans l’Atlantique nord. L’Europe du nord était alors totalement englacée. Le niveau marin étant bien plus bas qu’aujourd’hui, la Manche était asséchée et l’on pouvait circuler librement entre la France et la Grande-Bretagne.

    1...111213Page 12 sur 13

    L'Odyssée de la Terre est un site indépendant d'actualités et de vulgarisation scientifique dans le domaine de l'Environnement.

    Accès rapide

    Infos

    Réseaux sociaux

    Vous ne pouvez pas copier ce contenu ! Tous droits réservés. Merci de respecter le travail de nos rédacteurs et de nos partenaires.