La guerre et le réchauffement climatique sont liés : pollution, destruction d’écosystèmes, crises humanitaires… Découvrez les impacts cachés des conflits armés.
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Pourquoi le parc national des Everglades en Floride est-il si précieux ? Plongez dans cet incroyable sanctuaire naturel inscrit au patrimoine mondial de l’UNESCO.
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La formation d'une forêt pétrifiée est un phénomène naturel fascinant. Découvrez comment des arbres vieux de millions d’années se sont transformés en pierre sous l'effet de la fossilisation.
Découverte en 2000, la grotte aux cristaux géants(cueva de los cristales) abrite les plus grands cristaux du monde. Cette cavité est raccordée aux réseaux souterrains de la mine de Naïca dans l’état de Chihuahua au Mexique, connue pour son exploitation de zinc, de plomb et d’argent.
Une cavité autrefois inondée
La grotte située à 290 mètres sous le niveau de la mer, renferme des cristaux géants de sélénite (ou « pierre de lune ») et de gypse pouvant atteindre plusieurs dizaines de mètres de longueur, pour une cinquantaine de tonnes pour les plus massifs.
Les galeries de la mine de Naïca plongent jusqu’à 760 mètres sous la surface. Le niveau de la nappe phréatique s’est abaissé – l’eau a été pompée pour permettre l’exploitation des galeries – pour atteindre son niveau actuel situé à plus ou moins 700 mètres sous la surface, révélant la grotte et ses magnifiques cristaux géants.
Il y a encore une trentaine d’années, le niveau initial de l’eau arrivait à -120 mètres sous la surface, la grotte des cristaux était donc autrefois inondée, puisque située à -290 mètres sous la surface.
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L'entrée dans la grotte implique un équipement spécial. Crédit photo : Iron ammonite photography
La mine de Naica située au Mexique renferme les plus gros cristaux du monde. Crédit photo : Francisco Garcia
Représentation en 3D de la grotte aux cristaux (cuevas de los cristales) et de la grotte des épées (cueva de las espdas). Crédit photo : By Albert Vila (Own work) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons.
La grotte de Naïca renferme des cristaux géants de gypse. Le plus grand atteint 11 mètres de long pour 4 mètres de diamètre.
Des conditions physiques particulières
La stabilité thermique de la grotte et la composition chimique particulière des eaux, qui ont perduré pendant des milliers d’années dans la cavité souterraine, ont favorisé la lente et constante précipitation des eaux riches en sulfates de calcium pour former ces gigantesques cristaux de gypse et de sélénite.
Les premiers cristaux ont commencé leur croissance il y a approximativement entre 500 000 et 200 000 ans BP (Before Present, avant 1950) alors que la grotte était occupée par une rivière souterraine aux eaux chaudes. Le plus grand cristal de la grotte atteint 11 mètres de long pour 4 mètres de diamètre et 55 tonnes.
Les températures qui y règnent peuvent atteindre 58°C et des taux d’humidité de 100%. Ces conditions extrêmes sont corrélées à une activité géothermale liée à la présence d’une poche de magma située sous la grotte.
Il n’est donc pas question de s’aventurer dans cette fournaise sans un équipement spécifique réfrigéré et oxygéné, limitant les séjours dans la grotte à une petite demi-heure !
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.
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.
Le lac d'Abraham
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Le lac d'Abraham renferme du méthane qui remonte à la surface sous forme de bulles qui gèlent en hiver, créant ces magnifiques colonnes blanchâtres. Crédit photo : Chip Phillips Photography
Le lac d'Abraham renferme des bulles de méthane qui gèlent en hiver. Crédit photo : Chip Phillips Photography
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, leméthane 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.
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.
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.
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)
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)
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 neanderthalensisou 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 !
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.
Les quelques 1 500 ossements d’Homo Naledi appartenant à au moins 15 individus de différents âges – Crédit photo : John Hawks/Wits University
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 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 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.
Le salar d'Uyuni
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Chaque année 25 000 tonnes de sel sont exploitées dans ce désert. Crédit photo : domaine public.
Le désert salé d’Uyuni situé à 3 650 mètres d’altitude au niveau de l’altiplano bolivien est le plus grand et le plus haut désert salé au monde. La croûte de sel atteint par endroit 11 m de profondeur, ce qui fait de cette zone la plus importante réserve de sel au monde. Cette immensité blanche est facilement identifiable depuis l’espace, notamment en période de pluies lorsque l’eau reflète les rayons du soleil vers l’espace, un point de repère pour les astronautes ! Crédit photo : Thomas Pesquet
Le salar d'Uyuni est le plus grand désert de sel de la planète. Crédit photo : Matt Werner gorbulas_sandybanks via Foter.com / CC BY-NC-SA
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.
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.
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.
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.
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.
L'Odyssée de la Terre par Thomas Pesquet
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« Entre Bretagne et Normandie et à la frontière entre mer et terre, le Mont-Saint-Michel étend son ombre (très identifiable !) sur les sables qui l’encerclent. On n'aurait pas pu le survoler à un meilleur moment de la journée pour admirer la beauté de sa forme à travers sa projection ! » Thomas Pesquet.
Inscrite au patrimoine mondial de l’UNESCO la baie du Mont Saint-Michel est complètement découverte à marée basse. C’est dans cette baie que l’on observe le plus grand marnage d’Europe, c’est-à-dire la plus forte amplitude entre la marée haute et la marée basse, d’une hauteur moyenne de 10 mètres allant jusqu’à 15 mètres lors des vives eaux exceptionnelles.
« La végétation s’en donne à cœur joie sur les flancs du Vésuve endormi » Thomas Pesquet. Du haut de ses 1 281 mètres, le Vésuve trône majestueusement au-dessus de la baie de Naples. Le célèbre volcan qui a détruit les villes de Pompéi et d’Herculanum en 79, est l’un des volcans les plus dangereux au monde de par ses éruptions explosives et les plus de 4 millions d’habitants de l’agglomération napolitaine qui résident sur ces flancs.
« Enfin un passage au-dessus de Paris en journée, le weekend et par beau temps ! La ville rentre à peine dans mon cadre… Chacun y trouvera j’espère sa rue, un monument préféré, une gare de passage, des souvenirs. » Thomas Pesquet.
Avec ses 12,4 millions d’habitants l’aire urbaine de Paris est l’une des villes les plus peuplées au monde. Les infrastructures se sont développées de part et d’autres de la Seine, un fleuve très endigué qui connaîtra la prochaine crue centennale, soit une chance de se produire sur 100 chaque année. Une montée des eaux exceptionnelles de la Seine qui paralysera sans aucun doute la métropole et l’économie française.
« Mangroves et marais salants de l’estuaire de la Sambao : la plaine malgache fusionne avec l’océan indien… pour une rencontre haute en couleur ! » Thomas Pesquet. La rivière Sambao charrie des alluvions rouges arrachés aux terres latéritiques malgaches riches en hydroxydes de fer pour finir leur course dans les mangroves : des niches écologiques riches en biodiversité, barrières naturelles contre les événements météorologiques. Des écosystèmes indispensables pourtant menacés par la montée des eaux et l’érosion liée notamment à la déforestation qui sévit sur l’île.
« J’ai toujours rêvé d’aller aux îles Galápagos ! Je me contente de les admirer depuis l’espace. » Thomas Pesquet.
Rattachées à l’Equateur, les neuf îles Galápagos regroupent une quarantaine de volcans au large des côtes sud-américaines. Ce sont ces îles, qui en 1835, ont inspiré le naturaliste Charles Darwin pour établir sa théorie de l’évolution et de la sélection naturelle des espèces, notamment en observant les célèbres tortues terrestres géantes endémiques. Cette photo a été volontairement retournée (nord en bas de la photo) pour admirer le joli hippocampe que forme l’île principale !
« Les monts d’Auvergne, tranquillement survolés par un avion, qu’on devine en haut à droite grâce à sa traînée de condensation… le tout survolé par la Station spatiale. Oui, le pilote en moi est ravi d’avoir photographié un avion ! » Thomas Pesquet. Le massif du Cantal avec ses 70 km de diamètre forme le plus grand stratovolcan éteint d’Europe. Observez les profondes entailles sur ses flancs, autant de vallées en auge (à fond plat) qui ont été creusées par des glaciers présents lors de la dernière période glaciaire. Ces vallées ont été creusées dans des plateaux formés d’anciennes coulées de lave solidifiées sur plusieurs mètres d’épaisseur que l’on nomme localement des « planèzes ».
« Retour en Californie avec San Francisco ! D'ici on ne voit pas les rues escarpées ni les tramways (ni de maison bleue adossée à la colline), mais ils sont faciles à imaginer avec un réseau urbain aussi net. » Thomas Pesquet. Le séisme le plus important qu’ait jamais connu les Etats Unis s’est produit en 1906 à San Francisco, un séisme d’une magnitude 8.3 sur l’échelle de Richter qui a été ressenti dans un rayon de 500 km depuis l’épicentre. Un séisme imputable à la célèbre faille de San Andreas qui parcourt la Californie sur plus de 1 000 kilomètres de long. San Francisco qui comptabilise aujourd’hui plus de 4 millions d’habitants vit sous la menace de ce que les sismologues appellent le « Big One » : un immense séisme dévastateur, d’ampleur similaire à celui de 1906, qui pourrait survenir dans les prochaines décennies et rayer de la carte les différentes villes situées le long de cette faille, l’une des plus actives de la planète.
Le désert salé d’Uyuni situé à 3 650 mètres d’altitude au niveau de l’altiplano bolivien est le plus grand et le plus haut désert salé au monde. La croûte de sel atteint par endroit 11 m de profondeur, ce qui fait de cette zone la plus importante réserve de sel au monde. Cette immensité blanche est facilement identifiable depuis l’espace, notamment en période de pluies lorsque l’eau reflète les rayons du soleil vers l’espace, un point de repère pour les astronautes ! Crédit photo : Thomas Pesquet
« Ce n’est pas tous les jours qu’on a la chance d'admirer les Alpes d’un seul coup d’œil... Enfin, sauf quand on vit sur l’ISS. » Thomas Pesquet. Avec ses 1 200 kilomètres de long, l’arc alpin s’est formé suite à la convergence des plaques africaines et eurasiatiques. Le point culminant, le Mont-Blanc, continue de s’élever sous les forces géologiques. Dans le même temps les glaciers continuent de fondre à un rythme alarmant. Les glaciers alpins ont perdu environ 20% de leur volume depuis 1980 sous les effets du changement climatique. Au niveau planétaire, les glaciers de montagne pourraient régresser de 85% de leur volume d'ici 2100 selon le scénario le plus pessimiste du Groupe Internationale des Experts pour le Climat (GIEC).
