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    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

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    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

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    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

    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.

    L’œil de l’Afrique : la structure de Richat

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    La structure de Richat ou « l’œil de l’Afrique » est située dans le Sahara occidental en Mauritanie. Visible depuis l’espace, cette structure sert de point de repère aux astronautes.

    Cette structure géologique de 50 km de diamètre a toujours intrigué les scientifiques. On a longtemps pensé que ce cratère, dessinant des cercles réguliers emboîtés, était le résultat de l’impact d’une météorite. Selon une autre hypothèse plus curieuse, cette dépression aurait été créée par l’impact de la foudre, pulvérisant ainsi les roches.

    Mais il en est tout autre, les récentes recherches ont démontré que cette structure géologique est liée à l’effondrement des terrains au Crétacé (il y a 100 millions d’années). Dans la partie centrale de cette dépression, les scientifiques ont retrouvé des brèches, terme géologique pour définir des roches détritiques, c’est-à-dire issues de la désagrégation mécanique des roches sous les assauts du temps.

    La zone est particulièrement bombée, témoignant de mouvements du sous-sol à l’époque de formation de la dépression. Sous-sol composé de roches sédimentaires, dont des calcaires très friables, et des quartzites très résistants.

    La structure de Richat et ses anneaux concentriques identifiables depuis l’espace, n’est pas un cratère météoritique mais un gigantesque dôme profondément érodé.

    Une poche de magma se serait ensuite formée à l’aplomb de ces terrains, participant au bombement généralisé de la région. Le magma riche en eau, qui s’est progressivement infiltrée dans les fractures de la roche, a dissous  progressivement les couches de calcaires, laissant en porte-à-faux les couches plus résistantes de quartzite, créant ainsi un véritable gruyère. En situation instable, les couches de quartzite plus résistantes se sont effondrées sur elles-mêmes aboutissant à la création de la brèche située au cœur de la dépression. Quant aux anneaux concentriques extérieurs, ils sont le résultat d’une intense érosion des calcaires.

    Aux « portes de l’Enfer » : le cratère de Darvaza

    Situé dans le désert de Karakoum, au Turkménistan ; le cratère de Darvaza, surnommé les « portes de l’Enfer » est un cratère en combustion constante depuis plus de 40 ans.

    Ce cratère est le résultat d’une prospection minière datant des années 70 qui a mal tourné. Forant le sol à la recherche de nouvelles énergies, les géologues soviétiques tombent accidentellement sur une poche de méthane. Celle-ci s’enflamme instantanément suite à l’effondrement du toit de la cavité souterraine laissant apparaître cet immense trou béant.

    Cratère de Darvaza
    Cratère de Darvaza – Turkménistan – Crédit photo : rapidtravelchai / Foter / CC BY

    Le cratère de Darvaza est une poche de méthane qui brûle depuis plus de 40 ans.

    Pour limiter tous risques d’explosion et de pollution, les géologues ont enflammé le méthane, espérant une combustion rapide. Il n’en sera rien, le gisement brûle inexorablement depuis plus de 40 ans, attirant désormais les touristes et curieux du monde entier !

    Les récifs coralliens rassemblent 30% des espèces marines

    Les récifs coralliens abritent une très grande biodiversité marine aux formes et couleurs variées. Ils abritent à eux seuls 33% de la vie marine mais n’occupent pourtant que 0,015% de la surface des océans ! Les coraux existent grâce à des interactions complexes avec leur environnement mais leur équilibre biologique reste fragile. Très sensibles aux changements de températures de l’eau, ils subissent actuellement les effets du réchauffement climatique qui provoquent leur blanchiment.

    Les coraux : des animaux marins grégaires

    Les coraux ne sont pas des végétaux mais des animaux marins qui vivent en colonies et se nourrissent de phytoplancton qu’ils captent grâce à leurs tentacules. Les coraux durs ; dits constructeurs, se forment par accumulation de calcaire, créant ainsi des massifs (les récifs coralliens à proprement parlé). A ceux-ci s’ajoutent des coraux mous qui ne construisent pas de récifs et vivent dans les eaux plus profondes, entre 400 et 1 200 mètres de profondeur. Les complexes coralliens sont les écosystèmes marins qui regroupent le plus d’espèces de poissons ; d’algues ; de crustacés ; de mollusques et autres organismes microscopiques à la base de la chaîne alimentaire marine.

    Une eau claire, une profondeur maximale d’environ 60 mètres et une température d’eau comprise entre 18 et 35°C sont les conditions indispensables à leur croissance. Ainsi les récifs coralliens sont présents uniquement dans les eaux tropicales et subtropicales, entre vingt-cinq degrés de latitudes nord et sud. Les environnements volcaniques sont propices à la fixation des polypes et le développement de massifs coralliens qui prennent la forme, soit d’un récif dit frangeant (prés du littoral), soit d’un récif barrière (éloigné du littoral) ou encore d’un atoll (sous forme d’un anneau qui délimite un lagon).

    33% de la vie marine est présente dans les massifs coralliens alors qu’ils représentent moins de 1% de la superficie totale des océans.

    Le plus grand et le plus célèbre récif corallien connu est la Grande barrière de corail qui s’étend sur plus de 2 600 kilomètres au large du Queensland, en Australie. Sur une superficie de 348 000 kilomètres carrés elle regroupe plus de 400 espèces de coraux et héberge plus de 1 500 espèces de poissons. L’archipel de Nouvelle-Calédonie abrite le deuxième ensemble corallien de la planète. Avec ces 1 100 kilomètres carrés, le complexe récifo-lagunaire fermé de Mayotte est l’un des plus grands au monde. Vingt-quatre espèces de mammifères marins, dont la baleine à bosse, y ont été recensées, soit un quart des espèces marines connues dans le monde. Au total, les territoires français d’outre-mer abritent près de 10 % des récifs de coraux et 20% des atolls du monde.

    Les récifs coralliens menacés

    Les massifs coralliens restent très sensibles aux perturbations de leur environnement : le réchauffement climatique et l’acidification des océans en sont les principales causes, provoquant notamment la décoloration des coraux (ou « blanchiment des coraux »). Les zones récifales doivent aussi faire face à la surpêche menée à l’aide de cyanure et d’explosifs. Sachant qu’un kilomètre carré de corail peut produire jusqu’à 150 tonnes de poisson par an. De plus, les récifs sont exposés à tous les types de rejets et de pollution littorale. Conséquences : aujourd’hui 27% des récifs ont disparu et 30% sont directement menacés. Ces écosystèmes sont pourtant des barrières naturelles efficaces pour faire face aux effets délétères des tempêtes et des ouragans.

    Les dessous de Pluton

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    La sonde New Horizons, lancée en 2006 par la NASA, a permis de capturer des clichés exceptionnels de la planète naine Pluton, dernier astre du système solaire à n’avoir jamais été exploré jusqu’alors. Le survol de la planète en 2015 a été effectué à 12.500 kilomètres de distance. Les différentes prises de vues laissent penser que Pluton n’est pas aussi inerte que les scientifiques le pensaient.

    En effet, sa surface présente une grande variété de reliefs escarpés qui témoignent d’une activité géologique relativement récente, ainsi que d’immenses plaines gelées. Cet astre englacé présenterait même des « cryovolcans » : des volcans crachant de la glace !

    Après son survol de Pluton, New Horizons devrait continuer à envoyer des informations sur les confins du système solaire, en entrant dans la ceinture de Kuiper. La mission est programmée pour durer, au moins ; sinon plus, jusqu’en 2020.

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