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La Terre. L’être humain foule son sol depuis des milliers d’années. Est-elle pour autant connue dans son entièreté ? Elle reste, encore aujourd’hui, l’objet de nombreuses expérimentations et de foisonnantes recherches. Qu’en est-il, par exemple, de cette question : quel est le poids de la Terre ? Surtout, comment les scientifiques ont-ils fait pour l’estimer ? Qui a réussi à calculer sa masse et comment s’y est-il pris ? Notre planète est-elle plus lourde de nos jours ? Partons à la découverte de l’estimation de la masse de la Terre, sans laisser de place à la demi-mesure.
Poids de la Terre : une première estimation faite au XVIIIe siècle
En 1798, plusieurs scientifiques du monde entier se sont interrogés sur un sujet qui fit alors débat : la densité moyenne de la Terre. Parmi eux se trouvait Henry Cavendish, physicien britannique qui a conduit de nombreuses recherches dans les différentes sciences physiques de son époque.
C’est au cours des expériences qu’il mena pour évaluer la densité de la Terre, que Henry Cavendish parvint à déterminer la masse de celle-ci. Mais avant d’établir ce constat, il lui fallut calculer différentes valeurs, dont une absolument essentielle : la constante universelle de la gravitation, nommée G.
Cette constante apparut pour la première fois en 1687, dans la loi d’Isaac Newton sur la gravitation universelle, mais Cavendish fut le premier à la mesurer. Au cours de ses recherches, il conçut en effet un dispositif appelé « balance de torsion » pour mesurer la force gravitationnelle entre deux corps.
Une balance de torsion inspirée du modèle de Henry Cavendish. Crédit photo : GOKLuLe 盧樂, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Cet objet, composé de deux boules de plomb suspendues aux extrémités opposées d’une barre horizontale, créait ainsi une balance. Deux boules plus petites furent placées près des plus grandes, générant ainsi une attraction gravitationnelle entre elles. En mesurant le très faible mouvement de la balance dû à cette attraction, Cavendish put calculer la force de gravité entre les boules. Il en déduisit une valeur : la valeur de la constante gravitationnelle, qui, pour l’époque, fut obtenue avec une grande précision.
Une fois cette valeur acquise, il fut nécessaire, pour calculer la masse de la Terre, d’en connaître deux autres, à savoir g, c’est-à-dire l’accélération de la pesanteur et R, le rayon de la Terre.
Concernant la première valeur, il s’agit de l’accélération que subit un objet lorsqu’il est soumis à la force d’attraction de la Terre, par exemple lorsqu’on le lâche et qu’il chute. Cette valeur (g) a été découverte au XVIIe siècle grâce aux mesures effectuées sur un pendule. Elle a été établie à 9,81m/s2.
Enfin, le rayon de la Terre quant à lui, était connu depuis Ératosthène (IIIe siècle avant J-C.) : sa valeur est approximativement de 6 400 km.
Ayant connaissance de ces différentes mesures, Henry Cavendish parvint finalement à établir la masse de la Terre, comme suit : MT = gRT2 / G.
Une masse conséquente, qui évolue relativement peu
Mais alors, combien pèse la Terre ?
Le résultat obtenu par Henry Cavendish en 1798 fut le suivant : 5,980 x 1024 kilogrammes. Autrement dit, pas loin de 6 000 milliards de milliards de tonnes, ou encore 6 septillions de kg, soit 6 suivi de 24 zéros.
Un nombre peu évocateur : à quoi peut-il être comparé ?
Prenons un exemple. En considérant la masse totale de la Terre, imaginons que nous devions en prélever 1 000 tonnes chaque seconde : il faudrait alors 190 milliards d’années pour épuiser l’entièreté de cette masse colossale.
Aussi surprenant que cela puisse paraître, Henry Cavendish n’était pas loin de la vérité. Et ce, malgré les défaillances possibles des moyens de mesure de son époque.
Aujourd’hui, des institutions telles que la NASA ont perfectionné ces techniques. Elles utilisent des technologies spatiales avancées pour affiner nos connaissances sur le poids de la Terre. Par exemple, le satellite GRACE (pour Gravity Recovery And Climate Experiment), qui mesure les variations de la gravité terrestre de manière très précise, a permis d’estimer la masse de la planète bleue à environ 5,972 x 1024 kg.
Une autre technique de pesée a été testée entre 2011 et 2012. Elle consistait à utiliser un satellite nommé IceCube, un détecteur de neutrinos. Les neutrinos sont des particules élémentaires, qui proviennent de la fusion nucléaire des étoiles et qui n’ont quasiment aucune masse. Ils sont donc particulièrement difficiles à repérer et à mesurer. Ces particules sont tellement petites qu’elles peuvent traverser des atomes. En traversant un objet compact tel que la Terre, ces neutrinos peuvent créer une collision et modifier sensiblement la masse de la planète. IceCube a donc calculé combien de neutrinos sont arrivés sur Terre en un laps de temps donné. Grâce à l’analyse faite par le satellite IceCube, les scientifiques ont pu évaluer la masse de la Terre. Ils l’estiment à 6,0 x 1024 kg, la même donnée estimée quelques siècles auparavant par Henry Cavendish. Ces mêmes techniques ont d’ailleurs pu établir que le noyau de la Terre pesait à lui seul presque la moitié du poids total de notre planète, 45 % pour être précis.
Grâce aux satellites, les scientifiques ont pu évaluer précisément la masse de la Terre. Ils l’estiment à 6,0 x 1024 kg, une donnée quasiment identique à celle estimée quelques siècles auparavant par Henry Cavendish.
Les satellites d’observation de la Terre sont aujourd’hui en mesure d’estimer la masse de la Terre. Crédit photo : NASA / Unsplash
La Terre : perte ou prise de masse ?
Les scientifiques ont également pu remarquer que la masse de la Terre évolue. De façon minime certes, mais force est de constater qu’elle ne garde pas le même poids au fil de son histoire. De fait, la Terre grossit-elle au fil du temps, ou bien s’amincit-elle ? Intuitivement, il serait aisé de penser qu’elle prend du poids, compte tenu notamment de l’accroissement de la technosphère (l’ensemble des constructions humaines).
Mais qu’en est-il vraiment ?
En premier lieu, il y a, effectivement, un gain de masse.
Écartons cependant une idée reçue : les constructions humaines, l’augmentation de la population ne font pas augmenter la masse de la Terre, contrairement à ce que l’on pourrait penser : les humains comme la technosphère sont issus d’une matière déjà existante sur Terre.
Alors, d’où vient cette augmentation de la masse et est-elle conséquente ?
En raison des milliers de débris interplanétaires et météorites qui frappent chaque année la Terre, cette dernière acquiert près de 40 000 tonnes de « poussières » venues de l’espace, auxquelles s’ajoutent les quelques 160 tonnes que procure la thermodynamique (les mouvements de chaleur, amplifiés par le réchauffement climatique, en raison desquels la planète emmagasine plus d’énergie qu’elle n’en restitue).
En second lieu, il y a également une perte de poids, à laquelle les scientifiques y voient deux causes.
D’une part, l’activité du noyau terrestre, qui consomme de l’énergie, participe à la fuite dans l’espace de 16 tonnes chaque année. D’autre part, les atomes d’hydrogène et d’hélium, particulièrement légers, ne peuvent être contenus sur Terre. Chaque année, près de 97 000 tonnes de ces atomes (précisément 95 000 d’hydrogène et 1 600 d’hélium) s’échappent dans le cosmos.
Par conséquent, la planète bleue s’amincit avec le temps. Elle perd en effet plus de poids qu’elle n’en gagne : un déficit d’environ 55 000 tonnes par an, ce qui reste infime comparé à sa masse globale.
Henry Cavendish, sans pouvoir être véritablement certain du résultat, est parvenu, il y a de cela plus de deux siècles, à estimer la masse de la Terre. Les techniques avancées de notre époque lui ont donné raison. Notre Terre fait son poids : pas loin de 6 x 1024 kg, soit 6 suivi de 24 zéros ! Une masse qui ne reste pas statique, mais qui semble évoluer vers un déficit, au fil de son histoire. Cela dit, l’être humain n’a pas de quoi s’inquiéter : avec une perte aussi minime, son habitat ne risque pas de disparaître… en tout cas, pas de ce fait là.
RETENEZ
C’est en 1798 qu’Henry Cavendish a estimé pour la première fois la masse de la Terre.
La Terre pèse 6,0 x 1024 kg ou 6 000 milliards de milliards de tonnes.
Les satellites ont pu confirmer la masse de la Terre.
La masse de la Terre diminue au fil de son histoire.
Pour la majeure partie de la communauté scientifique, la Terre a surmonté cinq extinctions de masse. Chacune d’elle a causé la disparition d’au moins 75 % des espèces vivantes, entraînant ainsi un nouveau départ pour la biodiversité. La plus grande extinction de masse est celle du Permien-Trias, mais la plus connue est celle du Crétacé, célèbre pour avoir provoqué la disparition des dinosaures. Quelles sont les causes des extinctions massives ? Pourquoi parle-t-on aujourd’hui d’une sixième extinction du vivant ?
Extinction de masse de l’Ordovicien, il y a 444 millions d’années
Au temps de l’Ordovicien (-488 à -444 Ma), la quasi-totalité des espèces vit dans les océans. La catastrophe que l’on connaît aujourd’hui aurait causé la perte d’environ 85 % des animaux existants. Il s’agit de la deuxième plus grande extinction de masse, après celle du Permien-Trias.
Cette extinction massive étant très ancienne, elle a laissé peu de traces et ses causes sont encore difficiles à établir.
L’histoire de la fin de l’Ordovicien serait celle d’un épisode en deux temps. Dans un premier temps, une période glaciaire aurait entraîné la destruction de tout l’écosystème marin. Cette phase de glaciation aurait commencé avec la dérive vers le pôle sud du Gondwana, plus grand « continent » de l’époque.
Une forte accumulation de glace se serait créée sur le fragment continental, faisant chuter la température et la proportion d’oxygène à l’échelle planétaire. En corrélation avec cette extension de glace, le niveau des mers baissa de façon drastique. Les espèces vivant en eau peu profonde ont vu leur habitat disparaître. Les icebergs dominaient le paysage, saturant les océans et renforçant le refroidissement du climat.
Dans un second temps, la fin soudaine de la glaciation aurait provoqué une anoxie généralisée (diminution de la quantité d’oxygène) au moment de la remontée du niveau des océans. Des recherches récentes amènent à envisager dans le même temps, le scénario d’une modification chimique dans les eaux de la planète.
Lors de la baisse du taux d’oxygène marin, une grande quantité de métaux toxiques tels que le plomb se serait libérée, contaminant ainsi le plancton. Les coraux, les trilobites, les conodontes et les brachiopodes à coquilles constituent les espèces les plus touchées par l’extinction de masse de l’Ordovicien.
Les coraux durs de la Grande Barrière de corail. Les coraux ont été gravement touchés par l’extinction de l’Ordovicien. Crédit photo : Copyright Commonwealth of Australia (GBRMPA), par C.Jones
Extinction massive du Dévonien, il y a 358 millions d’années
Les causes de l’extinction de masse du Dévonien (-416 à -358 Ma) sont encore débattues par la communauté scientifique. Toutefois, les chercheurs s’accordent sur le fait qu’elle a décimé au moins 75 % des espèces vivantes de l’époque.
L’extinction du Dévonien résulterait de plusieurs événements cataclysmiques.
Une étude publiée en 2020 avance la théorie d’un rayonnement UV extrême corrélé à une réduction de la couche d’ozone pour expliquer le désastre.
En effet, sans aucune barrière de protection contre les dangereux rayons du soleil, les écosystèmes forestiers et marins ont dépéri de façon brutale. Cette catastrophe impacta sévèrement les conodontes ainsi que les ancêtres des calamars et des poulpes. Les poissons blindés s’éteignirent et laissèrent place à la dominance des requins et poissons osseux, rois actuels du monde aquatique.
Deux hypothèses sont avancées pour comprendre la cause de la dégradation de la couche d’ozone :
un réchauffement climatique violent à l’issue de la période glaciaire ;
L’explosion d’une supernova aurait pu être préjudiciable pour le vivant du Dévonien. La nébuleuse de l’Anneau austral est le résultat de l’explosion d’une étoile en fin de vie (supernova) qui a expulsé son enveloppe d’hydrogène dans l’espace. Crédit photo : NASA, ESA, CSA, STScI
Lors de la publication de l’étude, le professeur John Marshall, auteur principal, alerta sur les similitudes entre ce scénario et la situation actuelle de la planète. Le réchauffement climatique de notre époque pourrait avoir des conséquences sur l’ozone stratosphérique, comme ce fut le cas il y a 358 millions d’années.
D’autres phénomènes notables sont à prendre en compte pour expliquer la fin du Dévonien. Considéré comme le pic de l’extinction, l’événement de Kellwasser s’est produit il y a 372 millions d’années. Cet épisode témoigne de l’effondrement du taux d’oxygène marin qui a engendré la mort de la plupart des animaux bâtisseurs de récifs et des éponges de mer.
Permien-Trias : la plus grande extinction de masse, il y a 252 millions d’années
Le cataclysme du Permien-Trias (-299 à -252 Ma) est le plus dévastateur que la Terre ait jamais subi. Surnommée « The Great Dying » ou « la Grande Mort », cette extinction massive a foudroyé environ 96 % des espèces marines et 75% des espèces terrestres. De plus, elle est la seule à avoir décimé un nombre important de familles d’insectes.
Les traces géologiques actuelles suggèrent que les écosystèmes récifaux et forestiers étaient rares ou absents jusqu’à 5 millions d’années après cette extinction.
De nos jours, l’hypothèse qui fait l’unanimité pour expliquer l’événement ayant marqué la fin du Permien, est l’éruption des trapps de Sibérie. Ce phénomène volcanique d’ampleur a libéré de la lave sur 5 millions de km2. Un immense volume de carbone et d’autres gaz à effet de serre très toxiques s’est propagé dans l’atmosphère.
Ce cataclysme a entraîné de nombreux bouleversements climatiques dont un réchauffement insoutenable pour la biodiversité de l’époque. Un million d’années après cet épisode éruptif massif, la température des eaux au niveau de l’équateur atteignait environ 40 degrés Celsius.
Plusieurs études scientifiques ont établi que la destruction de la vie marine lors de l’extinction du Permien-Trias était liée à l’acidification et la désoxygénation des océans. Les trilobites ont été décimés à cette époque.
En revanche, les raisons de l’extinction terrestre sont toujours discutées par les experts. Les causes les plus probables qui sont évoquées désignent :
la dégradation de la couche d’ozone suite à l’éruption massive ;
une altération chimique des sols.
Fossile de Trilobite, Burgess, Parc national Yoho au Canada. L’extinction de masse du Permien-Trias a mis fin au règne des trilobites. Crédit photo : Edna Winti, via Wikimedia Commons
Bien que la Terre ait été infertile pendant des millions d’années, l’extinction massive du Permien-Trias a donné naissance à une diversité de nouvelles formes de vie. Elle a également contribué au développement de certains animaux comme les diapsides, une famille de reptiles à l’origine de la famille des dinosaures.
Extinction massive du Trias-Jurassique, il y a 200 millions d’années
Après s’être relevée de la “Grande Mort”, la planète connut une période faste. Durant la période du Trias (-252 à -200 Ma), la végétation était florissante. Un certain groupe de reptiles régnait sur la terre, les mers et le ciel : les archosaures, ancêtres des oiseaux, des crocodiliens et des dinosaures.
Lorsque la quatrième extinction massive du Trias-Jurassique se déclencha, elle décima environ 80 % des êtres vivants dont les reptiles non dinosauriens, les oiseaux, les grands amphibiens et 20 % des espèces marines. Les causes de ce ravage ne sont pas encore clairement déterminées.
L’hypothèse la plus plausible est celle d’importantes éruptions volcaniques au cœur de la province magmatique de l’Atlantique centre. Liées à la dislocation de la Pangée, le supercontinent de cette ère, elles ont duré au moins 600 000 ans. L’intensité extrême des coulées de lave n’a laissé aucune chance à la vie sur Terre.
L’extinction de masse du Trias-Jurassique serait lié au volcanisme atlantique. Crédit photo : Adobe Stock
L’augmentation globale du taux de dioxyde de carbone a pollué l’air et acidifié les océans pendant des milliers d’années. Un réchauffement climatique s’est produit faisant monter la température mondiale de 5 à 11 degrés supplémentaires.
Parmi les survivants de l’extinction de masse du Trias-Jurassique, les mammifères et les dinosaures les plus adaptés. Ces derniers imposèrent leur domination sur le monde à la fin du Trias, il y a 200 millions d’années.
L’extinction massive du Crétacé et la disparition des dinosaures : il y a 66 millions d’années
Pendant la période du Crétacé (-146 à -65 Ma), les dinosaures gouvernaient les terres et les reptiles géants, les océans. Les eaux chaudes de la planète favorisèrent l’existence d’une vie marine riche et diversifiée. Sur terre, les plantes à fleurs se développèrent prenant le pas sur les plantes sans fleurs, jusqu’ici prédominantes.
L’événement brutal qui perturba l’ordre établi, causa la disparition d’environ 75 % des espèces. Deux phénomènes distincts, mais liés, sont avancés par la communauté scientifique pour expliquer l’extinction massive du Crétacé :
l’activité volcanique intense des trapps du Deccan en Inde ;
Le corps céleste qui a frappé la Terre mesurait environ 12 Km de diamètre. Il s’est écrasé à une vitesse de 45 000 000 km/h au niveau de la péninsule du Yucatan, région située au sud-est du Mexique. Les conséquences de l’impact furent sans appel : incendies massifs, tsunamis, refroidissement général de la planète.
Le débat contemporain consiste à déterminer la temporalité des deux événements ayant déclenché l’extinction du Crétacé et la disparition des dinosaures.
La province magmatique des trapps du Deccan en Inde, est connue pour son très fort volcanisme au cours de cette période. Des éruptions géantes ont débuté environ 400 000 ans avant l’impact de la météorite et auraient continué 600 000 ans après.
Ces éruptions monumentales auraient-elles pu amorcer l’extinction avant que la météorite ne signe le coup de grâce ?
Certaines études montrent qu’au moins la moitié du volume total de lave s’est déversé après l’impact. Toutefois, les chercheurs ne sont pas d’accord sur le moment précis de cette intense activité volcanique.
Ce point étant fondamental pour attribuer la responsabilité de l’extinction à la météorite ou à l’activité des trapps du Deccan, les discussions sont toujours en cours.
La province du Deccan en Inde montrant l’empilement de nombreuses coulées de lave. Les éruptions des trapps du Deccan survenues il y a 66 millions d’années ont sans doute participé au déclin des dinosaures. Crédit photo : Gerta Keller, Princeton University
Les dinosaures et les reptiles marins ont disparu avec l’extinction massive du Crétacé. Dans les océans, la majorité du plancton s’est éteint. Sur terre, les insectes et les petits mammifères ont résisté et vont se diversifier au Tertiaire. Les crocodiliens, les amphibiens, les serpents et les plantes à fleurs ont également survécu.
En route vers une sixième extinction de masse ?
Une crise de la biodiversité se déroule actuellement à une vitesse sans précédent. La responsabilité humaine dans l’accélération du rythme d’extinction des différentes espèces de la planète n’est plus à prouver.
De multiples disparitions d’animaux sont imputables à l’Homme telles que la disparition du dauphin de Chine, du bouquetin des Pyrénées, ou du crapaud doré du Costa Rica, pour ne citer que quelques exemples récents. Cette crise de la biodiversité est tellement grave qu’elle est aujourd’hui qualifiée de « 6ème extinction de masse ».
Le rapport historique de l’IPBES (Plateforme intergouvernementale sur la biodiversité et les services écosystémiques) paru en 2019, estime qu’un million d’espèces animales et végétales sont aujourd’hui menacées d’extinction. Ces données complètent celles d’une étude parue en 2015 : le taux d’extinction actuel serait jusqu’à 100 fois supérieur au taux d’extinction naturel.
Selon le rapport de l’IPBES, cinq facteurs contribuent gravement à la destruction de la biodiversité sous toutes ses formes :
la modification des milieux terrestres et marins ;
l’exploitation de différentes espèces à des fins industrielles ;
le changement climatique ;
la pollution ;
les espèces exotiques envahissantes.
Les conclusions de l’IPBES font état de faits alarmants et parfois irréversibles :
L’Homme a modifié 75 % de l’environnement terrestre et environ 66 % du milieu marin.
Plus de 30 % des terres du globe et près de 75 % des ressources en eau douce sont mobilisés pour l’agriculture ou l’élevage.
La 6ème extinction de masse du vivant
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Chaque année, ce sont entre 20 000 et 30 000 éléphants qui sont tués par les braconniers pour leur ivoire. Sur le continent africain, l’espèce compte aujourd’hui environ 415 000 individus contre 3 à 5 millions au début du XXème siècle. Photo on Foter.com
En un siècle, près de 97 % des tigres ont disparu. Seuls 3 890 individus vivent aujourd’hui dans leur milieu naturel. Le braconnage et la déforestation sont les principales menaces. Photo by Mathias Appel, Flickr
L’ours blanc, le plus grand carnivore terrestre, est amené à disparaitre à cause de la fonte de la banquise. Photo on Foter.com
En Antarctique, les populations des manchots d’Adélie ont chuté de 42% à cause de la diminution du krill antarctique. Photo by Martha de Jong-Lantink on Foter.com / CC BY-NC-ND
Évolutions des températures de surface (moyennes annuelles) observées et estimées à partir de facteurs naturels ou humains. Les courbes rouge et bleue ont été construites à partir de modèles climatiques. Pour la courbe rouge, les émissions de gaz à effet de serre d’origine anthropique et les facteurs naturels (rayonnement solaire et volcanisme) sont intégrés aux modèles. Pour la courbe bleue, seuls les facteurs naturels sont pris en compte. Cette figure montre que l’intégration des facteurs humains est nécessaire pour reproduire les températures observées (courbe noire). Crédit photo : IPCC
C’est une réalité : les sociétés humaines contemporaines provoquent des dérèglements graves tels que la hausse des températures à l’échelle planétaire. Or, pour rappel, les bouleversements climatiques que la Terre a connu au cours de son histoire ont souvent contribué aux extinctions massives du vivant.
Le réchauffement climatique et les autres conséquences néfastes de l’activité humaine sur l’environnement, sont un réel danger pour tous les êtres vivants. Le seuil fatidique de 75 % de disparition des espèces est loin d’être atteint, mais cela ne signifie pas qu’il n’y a pas d’urgence. Si le rythme d’extinction continue sur cette lancée, l’Humanité risque de connaître un scénario extrême qu’elle peut encore éviter.
RETENEZ
Il y a eu 5 extinctions de masse au cours de l’Histoire de la Terre.
La plus grande des extinctions massive est celle du Permien-Trias il y a 252 millions d’années.
La fin du Crétacé et la disparition des dinosaures peuvent s’expliquer par la chute d’une météorite ou par des éruptions volcaniques colossales.
Les causes des extinctions massives varient : phénomènes géologiques, changements climatiques, rayonnements UV extrêmes ou impacts de météorites.
Les activités humaines sont à l’origine de la crise de la biodiversité actuelle qualifiée de « 6ème extinction de masse ».
IPBES [En ligne]. arghamanyan. Communiqué de presse: Le dangereux déclin de la nature : Un taux d’extinction des espèces « sans précédent » et qui s’accélère | IPBES secretariat; 5 mai 2019 [cité le 10 janv 2024]. Disponible: https://www.ipbes.net/node/35236
Coenraads RR, Koivula JI. Géologica: la dynamique de la terre les temps géologiques, les supercontinents, le climat, les formes de relief, les animaux, les plantes. Königswinter (Allemagne)] [Paris : H. F. Ullmann; 2008.
Parler de la pluie et du beau temps ou du réchauffement climatique fait l’objet des conversations courantes. Elles mènent à une réflexion sur deux domaines scientifiques proches mais distincts : la météorologie et la climatologie. Ces deux disciplines présentent des différences fondamentales. Mais quelle est la différence entre la météo et le climat ?
La météo : le diagnostic en temps réel
La météo, aussi appelée météorologie, se consacre à l’étude de la basse atmosphère (troposphère), soit la couche la plus proche de la Terre. Ses prévisions touchent généralement les prochaines 72 heures, se basant sur des observations immédiates telles que la température, la pluie, le vent et d’autres données atmosphériques.
Ces informations météorologiques sont recueillies grâce à un réseau étendu comprenant des stations météorologiques terrestres, des radars spécialisés dans la détection des précipitations, des bouées océaniques, ainsi que des satellites équipés de capteurs pour une surveillance globale de l’atmosphère. Grâce à ces analyses en temps réel, Météo France, produit des bulletins météorologiques qui nous informent des phénomènes attendus, d’une simple averse à une tempête exceptionnelle en passant par la prévision des vagues de chaleur ou de froid.
La météorologie repose donc en grande partie sur les probabilités. Certes, des erreurs peuvent survenir, notamment à cause de l’imprévisibilité de certains phénomènes atmosphériques. Cependant, grâce aux avancées technologiques, les baromètres, pluviomètres et autres outils utilisés dans cette science sont devenus nettement plus précis et efficaces.
Le climat : une vue d’ensemble sur la durée
Issu du grec « klima », le mot climat évoque l’inclinaison de la Terre, qui, combinée à d’autres facteurs physiques, engendre diverses zones climatiques. Contrairement à la météorologie, la climatologie, se définit par l’étude de périodes s’étalant de quelques décennies à plusieurs millénaires. Elle utilise des statistiques et des moyennes lissées sur un temps long pour caractériser le climat d’une région. La climatologie se base également sur des projections climatiques pour comprendre l’évolution des climats terrestres grâce à la puissance de calcul d’ordinateurs toujours plus puissants.
La climatologie accorde une attention particulière aux océans, ces vastes étendues d’eau qui jouent un rôle crucial en tant que régulateurs thermiques de notre planète. Parmi les exemples les plus significatifs de ce phénomène : le Gulf Stream. Ce puissant courant marin chaud, qui apparaît le long de la Floride et se propage dans l’océan Atlantique Nord, exerce une forte influence sur le climat des régions qu’il traverse.
Carte des climats mondiaux. Crédit photo : Waitak at en.wikipedia Later version(s) were uploaded by Splette at en.wikipedia., CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Ces phénomènes physiques complexes permettent de classer le monde en cinq grandes zones climatiques :
Climat chaud et humide
Climat chaud et sec
Climat tempéré
Climat boréal
Climat polaire
À noter que cette classification se base sur les moyennes des températures ainsi que des précipitations évaluées sur une période d’au moins 30 ans. Cette approche permet aux climatologues de définir ce que l’on appelle des normales de saisons. Ces dernières correspondent aux températures moyennes caractéristiques d’une région sur une période de plusieurs décennies.
La climatologie ne se contente pas d’étudier le présent et le futur climatique. En remontant le temps de plusieurs milliers d’années, les climatologues cherchent à mieux comprendre les évolutions climatiques de la Terre. Pour cela, l’étude approfondie des variations du niveau de la mer et l’analyse des glaces au cours du temps sont de précieux témoins des évolutions climatiques auxquels notre planète a été soumise et permettent une meilleure anticipation des évolutions climatiques à venir.
La différence entre météo et climat : mieux comprendre les enjeux climatiques
Il est courant que des événements météorologiques extrêmes ou rares soient mis en avant pour débattre du changement climatique. Tandis que certains utiliseront une vague de chaleur exceptionnelle comme « preuve » du réchauffement climatique, d’autres, mettront en avant une vague de froid intense pour remettre en question l’existence même du réchauffement.
Or, ces événements isolés ne doivent pas être confondus avec les tendances climatiques à long terme. Pour rappel, une tendance climatique est établie sur la base de données recueillies sur plusieurs décennies, voire plus.
Le constat est clair : le climat mondial est en phase de réchauffement sur le long terme. Le Groupe d’Experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC) souligne dans son rapport de synthèse publié le 20 mars 2023 qu’une augmentation de 1,1°C de la température moyenne globale a été observée depuis l’avènement de l’ère industrielle. Cette tendance au réchauffement, la plus rapide observée en deux mille ans, est due à nos émissions de gaz à effet de serre. En France, les statistiques de Météo France mettent en lumière un déséquilibre frappant : pour chaque record de basse température, dix records de hautes températures sont enregistrés.
Différence entre météo et climat. Crédit vidéo : Météo France
La distinction entre météo et climat, subtile mais fondamentale, joue un rôle crucial dans notre compréhension des enjeux environnementaux actuels. Tandis que la météo offre une vision instantanée et à court terme des conditions atmosphériques, le climat, quant à lui, englobe les tendances et les variations sur le long terme. Comprendre la différence entre la météo et le climat, c’est se doter des outils nécessaires pour mieux appréhender et affronter les défis écologiques, en reconnaissant notamment l’impact significatif de l’activité humaine sur notre planète.
Cette compréhension n’est pas seulement théorique ; elle est impérative pour élaborer des politiques publiques efficaces et procéder à la mise en œuvre d’actions concrètes dans la lutte contre le changement climatique. En saisissant les nuances entre ces deux concepts, nous nous équipons pour relever les défis environnementaux avec une stratégie plus ciblée et durable.
RETENEZ
La météorologie se consacre à l’étude de la basse atmosphère avec des prévisions jusqu’à 72 heures, utilisant des observations immédiates.
La climatologie analyse des périodes allant de décennies à millénaires, en se basant sur des statistiques et des projections climatiques.
L’analyse des températures et des précipitations sur une région donnée, pendant au moins 30 ans, permet de définir une zone climatique.
Joyau du Pacifique Sud situé en Mélanésie, les îles du Vanuatu se situent à 500 km au nord-est de la Nouvelle-Calédonie et à 1 800 km à l’est de l’Australie. L’archipel est un petit coin de paradis pour les volcanologues, car il se compose de 83 îles volcaniques et de volcans sous-marins qui s’étalent sur un territoire équivalent à une fois et demie la Corse. Ses terres généreuses et nourricières concentrent une biodiversité et des paysages paradisiaques. Mais l’archipel des Vanuatais, aussi appelé « pays qui jaillit des eaux », est en permanence menacé par les éléments et en fait une des terres les plus vulnérables au monde. Le Vanuatu est considéré comme l’un des territoires les plus dangereux sur la planète en termes de risques naturels depuis 2015 selon le World Risk Index. Entre paradis et enfer, découvrez les trésors de cet archipel volcanique hors du commun.
Un haut lieu volcanique
Les îles du Vanuatu, autrefois nommées les Nouvelles-Hébrides, se trouvent sur la zone de la Ceinture de feu du Pacifique, à la frontière de deux grandes plaques océaniques, la plaque indo-australienne plongeant sous la plaque pacifique.
La Ceinture de feu du Pacifique est une succession de volcans qui bordent les pourtours de l’océan Pacifique sur plus de 40 000 km. Cette région du monde concentre 90 % de l’activité sismique et 95 % des éruptions volcaniques terrestres de la planète.
Topographie des Iles du Vanuatu. Crédit photo : Eric Gaba (Sting – fr:Sting), CC BY-SA 4.0. Wikimedia
Formation géologique de l’archipel qui « jaillit des eaux »
Les géologues estiment que les îles du Vanuatu ont jailli hors de l’océan il y a environ 20 millions d’années. Ce sont les îles de Santo et de Malekula, au nord-ouest de l’archipel, qui ont vu le jour en premier. Les dernières îles sont apparues il y a moins de 4 millions d’années et sont considérées comme des terres jeunes sur le plan géologique. Elles se développent encore et connaissent de nombreuses transformations.
Pour qu’une nouvelle terre émerge, 2 forces telluriques entrent en jeu : le soulèvement de l’écorce terrestre et l’activité volcanique.
Les îles du Vanuatu, d’origine volcanique, se sont formées à la suite du plongeon de la partie océanique de la plaque australienne sous une autre plaque océanique plus jeune donc plus légère. Ce processus s’appelle la subduction.
À l’aplomb des plaques, dans la partie supérieure du manteau terrestre, il se produit une fusion partielle de la roche en raison d’une chaleur intense. La roche commence à fondre en partie et forme du magma. Cette matière de roche en fusion et de gaz étant plus légère que la roche environnante finit par remonter vers la surface de la Terre.
Après s’est frayé un passage dans les fissures de la croûte terrestre, le magma provoque en surface des éruptions volcaniques. Ces dernières éjectent alors de la lave, du gaz, parfois des cendres et d’autres matériaux. Ce processus est à l’origine de la création des volcans de l’archipel.
Au fil du temps et des éruptions volcaniques successives, les coulées de lave et autres matériaux éruptifs agrandissent les îles. C’est ainsi que se sont formées les îles du Vanuatu.
Pour illustrer ce phénomène, le géologue-volcanologue français, Sylvain Todman, raconte qu’une éruption notable eut lieu en 1453 et a contribué à la création d’un chapelet d’îles autour de celle de Kuwae. Ce phénomène a créé les îles de Tongoa et Epi. Il précise que c’est l’éruption la plus importante des 500 dernières années dans le monde selon les recherches des historiens et glaciologues.
L’activité volcanique de la région reste encore aujourd’hui très dynamique sur le plan géologique, avec des volcans actifs et des séismes réguliers en raison de la rencontre continue des plaques tectoniques.
Ce phénomène de subduction rend ces terres à la fois fascinantes par leur richesse géologique, mais aussi terrifiantes par leurs risques naturels constants. Cet archipel est souvent considéré comme un site géologique d’intérêt pour les volcanologues.
Le pays des volcans : une activité volcanique incessante
Les îles du Vanuatu sont l’une des zones volcaniques les plus instables au monde et comptent 3 volcans parmi les plus actifs de la planète.
Le Yasur sur l’île de Tanna
Le Yasur, de 365 mètres d’altitude, est le volcan actif le plus connu et le plus accessible du Pacifique Sud. Il est en activité permanente depuis au moins 1774, date de sa découverte par le capitaine Cook. Il est le siège d’une activité strombolienne très intense. Ces éruptions consistent en des éjections de lambeaux de lave, de cendres et de lapilli à quelques centaines de mètres de hauteur. Il peut projeter des bombes volcaniques de plusieurs tonnes à quelque 2 000 mètres aux abords du cratère. Cette activité explosive qui a lieu toutes les 3 à 5 minutes entraîne une accumulation de dépôts de cendres, et notamment sur les cultures comme l’igname, le taro et le chou canaque, bases de l’alimentation traditionnelle locale des îles du Vanuatu.
Activité strombolienne du volcan Yasur au Vanuatu. Crédit photo : Romain Pontida, CC BY-SA 2.0
Véritable laboratoire, ce volcan permet aux scientifiques de mieux comprendre les mécanismes géologiques à l’origine des éruptions volcaniques et de reproduire des modélisations de ses éruptions pour d’autres volcans dans le monde.
« La légende dit que le volcan Yasur est à l’origine du monde, lieu où se trouvent les pierres magiques du savoir ». Citation attribuée à Guy de Saint-Cyr. Documentaire : Incantation au feu des origines de Daniel Martin, 2017.
Le Marum sur l’île d’Ambrym
L’île d’Ambrym ou « L’île noire » signifie « La terre avant le temps ». Elle est en fait, à elle seule, un gigantesque volcan dont le sommet s’est effondré, orné d’une grande caldeira de 12 km abritant des lacs de lave bouillonnants. Au cœur de cette caldeira, deux édifices volcaniques se sont créés : le Bembow et le Marum. Ce volcan qui s’élève à 1 800 mètres au-dessus des fonds marins est le plus actif de l’archipel.
Près de 6 000 tonnes de dioxyde de soufre par jour sont expulsées du Marum, ce qui représente le plus fort dégazage de ce genre observé sur la planète. Par ailleurs, c’est l’un des seuls lacs de lave accessible au monde. Ce dernier fait 40 à 50 mètres de diamètre et 200 mètres de profondeur.
Le Garet sur l’île de Gaua
Enfin sur l’île de Gaua, dans le Nord de l’archipel, le volcan Garet peut gronder de ses explosions grises et rouges. Cet édifice volcanique de 40 km de large et d’environ 3 000 mètres de haut s’est réveillé en 1962 après une longue phase de sommeil. Depuis lors, il connaît de violentes explosions. Ce volcan étant situé à proximité d’un lac, des interactions explosives eau-magma sont toujours possibles et le risque d’une éruption phréato-magmatique explosive est bien réel. Au cours du 20e siècle, de nombreuses explosions ont façonné le relief de l’île et continuent de le faire.
« Je n’ai jamais vu un pays plus riche en productions naturelles que les Nouvelles-Hébrides. Les arbres, les plantes, les fruits, les animaux, tout y est en abondance et d’une beauté remarquable. » Citation de l’explorateur français Jules Dumont d’Urville, qui a découvert les îles du Vanuatu en 1827.
Une biodiversité exceptionnelle venue d’ailleurs
L’archipel du Vanuatu abrite une biodiversité d’une richesse incroyable.
L’origine de la biodiversité du Vanuatu
La majorité des plantes et des animaux du Vanuatu a été apportée par les vents et les courants marins du Pacifique. Les plantes qui ont colonisé l’île de Santo provenaient de l’Asie, de la Papouasie et des îles Salomon. Elles produisaient des graines ou ses spores qui ont alors été dispersées par le vent (notamment par les cyclones), l’eau et les oiseaux, entre autres.
En 2006, la mission Santo, à l’initiative française du Muséum national d’histoire naturelle de Paris, de l’Institut de recherche pour le développement et de Pro-Natura International, a été l’une des expéditions scientifiques majeures destinée à dresser l’inventaire le plus complet de la faune et de la flore des milieux terrestres et marins de l’île de Santo sur l’archipel du Vanuatu. Elle a permis de découvrir 1 000 à 2 000 espèces nouvelles de plantes et d’animaux, une avancée dans la connaissance de cette biodiversité.
L’archipel du Vanuatu est connu pour la richesse de sa biodiversité. Crédit photo : Unsplash
Une végétation luxuriante
En ce qui concerne la flore du pays, la forêt tropicale s’étend sur 75 % du territoire, un paradis pour ceux qui aiment observer la nature. La mission Santo a recensé 650 espèces végétales appartenant à 366 genres différents, répartis entre 140 familles. La combinaison d’une forte humidité, d’une lumière intense et de la chaleur contribue à une biodiversité très riche.
Voici quelques végétaux spécifiques aux îles du Vanuatu :
La Corymborkis veratrifolia est une orchidée endémique du Vanuatu qui pousse dans les forêts humides de l’île de Vaté. Cette espèce est remarquable pour ses fleurs blanches et pourpre foncé. Elles sont très parfumées et attirent les insectes pollinisateurs. Elle est également utilisée dans la médecine traditionnelle pour traiter les douleurs et les infections.
La Carpoxylon macrospermum (Arecaceae) : ce palmier est en danger critique d’extinction et est l’une des espèces d’arbres endémiques peu connues du Vanuatu. Un projet de conservation est en cours sur trois sites qui abritent 60% de la population restante à l’état sauvage.
Le Kava (Piper methysticum) : les racines de cette plante sont utilisées pour préparer une boisson traditionnelle qui a des propriétés apaisantes et relaxantes. Le kava est souvent consommé dans le cadre de cérémonies sociales et a des effets anxiolytiques.
Une flore diversifiée
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Corymborkis veratrifolia, orchidée endémique du Vanuatu. Crédit photo : Murray Fagg, CC BY 3.0, Wikimedia
Feuille de kava, Vanuatu. Crédit photo : Wikimedia Commons
Palmier Carpoxylon-macrospermum du Vanuatu. Crédit photo : KATHERINE WAGNER-REISS, CC BY-SA 4.0 Wikimedia Commons
Des espèces animales endémiques
L’origine
Une fois que les plantes furent établies, quelques espèces d’animaux terrestres réussirent aussi la traversée de l’océan. La colonisation sur de grandes distances était difficile, un petit nombre seulement d’animaux atteignirent ces terres. Le peuplement terrestre s’est d’abord réalisé par des oiseaux, des insectes, des roussettes, des chauves-souris, des serpents, des lézards, des vers et des reptiles. Ces petits animaux peuvent souvent vivre dans ou sur des bouts de bois qui flottent et qui sont poussés par les courants marins.
Une faune prolifique
Les fonds marins du Vanuatu sont très riches. La faune marine comprend 300 variétés de coraux et 450 espèces de poissons. L’étude de la mission Santo en 2006 a dénombré au moins 917 espèces de poissons et 295 espèces de coraux.
Outre les poissons, on observe des espèces marines d’intérêt patrimonial singulier :
La tortue marine (imbriquée, verte et à grosse tête)
Le dugong
Le dauphin
Le crocodile des estuaires
Ces espèces, loin d’être exhaustives, sont protégées par une loi relative aux pêches au Vanuatu.
Tortue de mer brune. Crédit photo : Unsplash
La faune indigène, quant à elle, compte seulement 12 espèces de roussettes ou chauves-souris et 7 espèces d’oiseaux endémiques du Vanuatu, dont la roussette blanche. Cette chauve-souris est essentielle au sein des forêts tropicales, car elle pollinise et dissémine les différentes espèces d’arbres. Les invertébrés sont eux beaucoup plus nombreux avec 2 179 espèces d’insectes répertoriés. Les oiseaux ou l’avifaune se composent de 178 espèces.
Tous les autres mammifères ont été importés par l’Homme : le chien, le rat, la souris, etc.
Risques naturels élevés des îles du Vanuatu
Le Vanuatu est un des pays les plus vulnérables aux risques naturels si l’on s’intéresse aux menaces qui pèsent sur le territoire. En plus du risque sismique, s’ajoutent d’autres dangers comme les cyclones, les tempêtes ou les tsunamis.
Selon Sylvain Todman, volcanologue au Vanuatu, l’archipel connaît entre 1 et 2 séismes de magnitude 7 par an, entre 1 et 2 tsunamis notables tous les 10 ans et entre 1 à 2 cyclones par an.
Éruptions volcaniques et pluies acides
Pour rappel, les îles du Vanuatu sont situées sur la Ceinture de Feu du Pacifique, une région caractérisée par une forte activité volcanique. Sur certaines îles comme Ambrym, une grande quantité de gaz et de lave peuvent, en arrivant à la surface de la Terre, se fragmenter et créer un gros nuage de cendres montant parfois jusqu’à 3 km d’altitude et se répandre tout autour de l’île. En se mélangeant dans l’atmosphère, les aérosols volcaniques sont à l’origine de pluies acides toxiques extrêmement dangereuses pour les cultures locales.
Séismes
En plus de l’activité volcanique, les îles Vanuatu sont sujettes aux risques sismiques en raison de la tectonique des plaques. En effet, il existe une probabilité de plus de 20 % qu’une secousse sismique causant d’importants dommages se produise au cours des 50 prochaines années.
Tempêtes ou cyclones
L’archipel est également confronté aux risques cycloniques. De nombreux cyclones, le plus souvent entre novembre et avril, peuvent causer d’importants dégâts aux infrastructures. Ces derniers sont de plus en plus fréquents et intenses en raison de la hausse de la température de l’océan et de l’air dû au réchauffement climatique.
Tsunamis
Les Nouvelles-Hébrides, en raison de leur situation géographique, sont menacées également par des tsunamis avec une probabilité de 20 % qu’un tsunami se produise dans les 50 prochaines années, selon Think Hazard.
Ils peuvent être déclenchés par des tremblements de terre comme celui survenu en février 2021 avec une magnitude de 7,7. Le Vanuatu Meteorology and Geo-Hazards Department a mis en place un système d’alerte pour les tsunamis, qui permet de prévenir la population en cas de catastrophe.
Un archipel très vulnérable aux effets du changement climatique
En plus de sa situation naturelle très risquée, les îles du Vanuatu sont également touchées par les effets du changement climatique.
Le Vanuatu n’émet que 0,0001% des émissions de gaz à effet de serre mondiales et pourtant l’archipel a été classé par l’ONU le pays le plus touché par les catastrophes naturelles au monde.
« La plupart de ces menaces sont liées au changement climatique, comme les cyclones tropicaux devenant plus violents et plus fréquents, les fortes pluies, les inondations plus graves et plus fréquentes, la montée du niveau de la mer, l’érosion côtière », détaille Ralph Regenvanu, député au Parlement du Vanuatu.
Selon les services météorologiques locaux, l’élévation du niveau marin au Vanuatu aurait augmenté de 11 cm depuis 1933, soit deux fois plus que la moyenne mondiale.
Les autorités estiment le coût annuel des effets du changement climatique au Vanuatu à environ 10 % du PIB, ce qui représente environ 1 milliard de dollars par an. À titre d’exemple, le cyclone tropical Pam en 2015 a engendré des dégâts considérables, ce qui représente 64% de la richesse du Vanuatu pour un coût total de reconstruction avoisinant 140 % du PIB du pays. Du fait de leur insularité, les états océaniques sont très menacés par les effets du réchauffement climatique et il est indispensable de les préserver, car ils accueillent l’une des biodiversités les plus riches au monde.
Les mesures pour préserver la biodiversité du Vanuatu
Pour limiter les risques naturels et diminuer la vulnérabilité des espèces vivantes face au changement climatique, le pays a investi dans une salle de contrôle de pointe, financée par le Japon et mise en œuvre par la Banque mondiale.
En 2022, le Premier ministre du Vanuatu, Ishmael Kalsakau, avait demandé, devant l’ONU, aux dirigeants du monde de « réagir, et vite », contre le changement climatique pour éviter « l’Apocalypse ». Il avait alors réussi à faire adopter une résolution votée par l’Assemblée générale des Nations unies et demandant à la Cour internationale de justice de rappeler aux États leurs obligations juridiques sur lesquelles ils se sont engagés en matière de lutte contre le réchauffement climatique.
En outre, les Nations Unies ont reconnu une initiative visant à restaurer les écosystèmes sensibles au Vanuatu et à restituer la richesse des océans par le label « Fleuron de la restauration mondiale ».
Par ailleurs, les résultats de la mission Santo de 2006 ont été utilisés pour mettre en place des mesures de conservation de la biodiversité au Vanuatu. Le pays s’engage à protéger et à conserver sa biodiversité en incluant l’environnement comme l’un des trois principaux piliers du plan national de développement.
Voici quelques exemples de mesures prises pour préserver la biodiversité au Vanuatu :
plan d’action et stratégie pour la biodiversité nationale ;
régime de conservation de la biodiversité dans presque tous les villages, même dans les parties les plus reculées du Vanuatu ;
projet de restauration et de conservation de l’écosystème de Lamacca, un long couloir de l’Est de l’Asie, à travers l’association Lamacca Climate Change Association Committee (Inc.) qui vise à renforcer la résilience des communautés par la reforestation et la restauration des récifs coralliens ;
utilisation et gestion traditionnelles des arbres fruitiers au Vanuatu, qui permettent aux communautés locales de disposer d’une grande variété d’espèces fruitières ;
sensibilisation des habitants locaux à l’importance de la biodiversité et à la nécessité de la préserver.
L’archipel du Vanuatu est l’un des territoires insulaires les plus menacés par les effets du réchauffement climatique. Crédit photo : Eugène Kaspersky, CC BY-NC-SA 2.0 DEED, via Flickr
Il est important de noter que la préservation de la biodiversité au Vanuatu est un enjeu crucial pour les communautés locales, qui dépendent étroitement de la nature pour leur subsistance et leur bien-être.
En dépit des défis naturels et climatiques auxquels les îles du Vanuatu font face, cet archipel continue de rayonner comme un trésor unique au cœur du Pacifique. Son paysage volcanique spectaculaire, sa biodiversité exceptionnelle et sa richesse culturelle font du Vanuatu un archipel à préserver avec soin. Les efforts consacrés à la protection de sa biodiversité, combinés aux initiatives mondiales de lutte contre le changement climatique, témoignent de la détermination de cette nation à assurer un avenir résilient et durable.
RETENEZ
L’archipel du Vanuatu est un haut-lieu volcanique avec plus de 80 volcans dont 3 parmi les plus actifs au monde.
Les îles du Vanuatu hébergent une des biodiversités les plus riches au monde qu’il est nécessaire de préserver.
Le territoire insulaire est menacé par de multiples risques naturels : séismes, éruptions volcaniques, cyclones, etc.
Un archipel vulnérable aux effets du changement climatique, notamment la hausse du niveau marin.
Au sein des vastes étendues arides du Sahara, se cache une formation géologique aussi antique que surprenante : le Tassili n’Ajjer. Ce site naturel demeure discret au sein de l’immensité du désert. Mais au-delà de sa façade de dunes et de roches, ce relief tabulaire désertique abrite des trésors artistiques et historiques. Depuis 1982, le plateau du Tassili revêt le titre de patrimoine mondial de l’UNESCO, et en 1986, il a été consacré en tant que réserve de la biosphère. Partons à la découverte de ce massif rocheux.
Tassili n’Ajjer : un joyau naturel caché au Maghreb
L’émerveillement au cœur du désert saharien
Le parc culturel du Tassili, anciennement connu sous le nom de parc national du Tassili jusqu’à 2011, se trouve au cœur de l’Afrique, dans la partie centrale du Sahara. Occupant une superficie de 72 000 kilomètres carrés, il est localisé dans la région sud-est de l’Algérie. Ses frontières géographiques servent de délimitations avec les pays voisins que sont la Libye et le Niger. Cet immense plateau rocheux s’élève à plus de 1 000 mètres et culmine au sommet de l’Adrar Afao à 2 158 mètres d’altitude. À l’est, il domine les ergs (désert de sable) libyens de Mourzouq et d’Oubari, tandis qu’au sud, il surplombe le désert nigérien du Ténéré. Vers le nord, ce plateau se fond dans les régions sableuses d’Issaouane et de Bourharet. L’oasis de Djanet, en tant que porte d’entrée principale du plateau, offre un accès privilégié à ce parc national.
Localisation du parc culturel du Tassili n’Ajjer. Crédit image : Carte extraite de Bulletins et Mémoires de la Société d’Anthropologie de Paris. 1967. 1-4 pp. 419-439.
Les formations dunaires se déploient à travers le parc, créant une succession sans fin de crêtes et de vallées de sable. Le vent constant façonne les dunes, donnant naissance à des formes en demi-lune, en lignes droites, en étoiles, à coupole ou en paraboles, tandis que le soleil ajoute des nuances chaudes et dorées au paysage. En contraste, des formations rocheuses aux teintes allant de l’ocre au brun intense surgissent telles des « forêts de rochers ». Des canyons profonds, des gorges verticales, des tours, et des aiguilles ajoutent une dimension presque martienne à ce paysage aux reliefs tourmentés. Le parc abrite également plus de 300 arches naturelles.
Tassili N'Ajjer : le désert des corniches et des arches
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Pitons rocheux dans le parc du Tassili. Crédit photo : Akli salah / Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0 Deed
Corniche gréseuse dans le parc national du Tassili en Algérie. Crédit photo :Wikimedia Commons, CC BY 2.0 Deed
Arche naturelle présente dans le parc tasssilien. Crédit photo : Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0 Deed
Paysage du désert du Tassili n'Ajjer. Crédit photo : Chettouh Nabil, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
L’histoire géologique du massif des Ajjers
L’histoire géologique de cette région remonte à environ 500 millions d’années, à l’ère Paléozoïque, lorsque les montagnes ont commencé à s’éroder progressivement. Les sédiments, principalement composés de vase et de sable, se sont déposés au fond des océans peu profonds qui couvraient alors la quasi-totalité de l’actuel Sahara. Avec le temps, ces sédiments ont subi une compaction qui a abouti à la formation de roches sédimentaires solides, connues sous le nom de grès stratifiés.
Au Cénozoïque, des forces tectoniques, en particulier un volcanisme important dans la région du Hoggar, ont initié l’ascension de ce plateau de grès, le propulsant au-dessus du niveau de la mer. Les strates de grès formées en milieu marin se sont ainsi retrouvés à l’air libre.
Depuis deux millions d’années, cette région alterne entre des périodes humides et de désertification qui ont façonné progressivement le relief.
Lors des périodes humides, les fortes pluies ont engendré la formation de rivières et de lacs. Cette action de l’eau a sculpté de nombreuses formations rocheuses pendant des milliers d’années créant de profonds canyons et des vallées encaissées.
Lors des périodes sèches, le vent a été un agent érosif majeur. Par ailleurs, les variations de température, avec des extrêmes entre le jour et la nuit, ont provoqué la fragmentation des sédiments gréseux en particules de sable. Un processus connu sous le nom de cryoclastie.
Au fil des millénaires, ces forces érosives ont finalement sculpté ces surprenantes corniches gréseuses.
Les strates sédimentaires constituant le désert du Tassili n’Ajjer
Les études en sédimentologie ont permis de caractériser les différentes couches successives de grès sédimentaires présents dans le massif des Ajjers.
Tout d’abord, les grès à stratifications obliques se manifestent sous la forme de versants de falaises, sculptés par l’érosion en clochetons ou en coupoles. Ils reposent sur un socle cristallin parfaitement plat, créant ainsi un contraste lithologique extrêmement prononcé.
Ensuite, les grès en bancs massifs forment des falaises continues particulièrement élevées.
La « vire du mouflon » est un autre relief remarquable d’un point de vue géologique. Elle est caractérisée par des bancs de grès très minces alternant avec des couches silto-argileuses épaisses. C’est dans ces strates que les premières traces de faune marine ordovicienne ont été découvertes, permettant d’attribuer un âge compris entre le Cambrien supérieur (−541 à −514 millions d’années) et l’Ordovicien inférieur (-485 à -470 millions d’années). Ce phénomène a créé un replat bien défini et visible dans les Ajjers.
Des grès très quartzifiés, très résistants, forment le sommet tabulaire de la haute corniche appelée la « banquette ».
Les grès « in tahouite » se caractérisent, quant à eux, par leur finesse et leur teneur élevée en micas. Ils se présentent sous forme de dalles alternant entre le quartz et le grés argileux, créant de petits reliefs en forme de marches d’escaliers ou de collines arrondies.
Enfin, la formation de Tamadjert est constituée de conglomérats de grès très variés, de silts et d’argile qui se sont formés lorsque le Sahara était occupé par des masses glaciaires il y a 450 millions d’années.
Les différents éléments morphologiques et gélologiques de la falaise tassilienne dans le Ajjers : 1- Grès à stratifications obliques 2-Grès en bancs massifs 3- Replat de la Vire du mouflon 4- Haute corniche de la banquette 5- Grès de la formation d’In Tahouite.
Les Ajjers : une vie au milieu de l’austérité désertique
Les formations de grès, avec leurs roches nues et imperméables, sont peu propices à la vie. Lorsqu’il pleut, les eaux ruissellent sur de longues distances, ne pouvant s’infiltrer dans les nappes phréatiques qu’au sein des zones sableuses. Au cœur de cet environnement aride, seules les gueltas apportent une bouffée de vie et permettent le développement d’une biocénose désertique. Ces points d’eau permanents abritent une variété de créatures telles que des poissons, des batraciens et des crustacés. Les bords de ces petites mares, composés d’argile et de limons, offrent un terreau fertile pour la végétation, attirant ainsi des espèces herbivores telles que le mouflon à manchettes. Ces oasis revêtent également une importance cruciale pour les oiseaux migrateurs pendant leurs déplacements saisonniers.
Les gueltas sont vitales non seulement pour la faune, mais également pour les populations locales qui dépendent de ces sources d’eau pour leur survie. Malgré l’apparente hostilité de la région, celle-ci reste habitée, accueillant notamment la communauté des Touaregs du groupe Kel Ajjer. Ces nomades jouent un rôle crucial en fournissant une aide et une orientation aux touristes, photographes et aventuriers qui parcourent ces environnements désertiques à dos de dromadaire. À l’image d’explorateurs renommés comme André Gide, Henri Lhote et Théodore Monod, ces individus intrépides ont relevé des défis pour étudier ce monde singulier, documentant ses trésors géologiques, mais aussi ses vestiges de la Préhistoire.
Le parc culturel du Tassili : le plus grand musée en à ciel ouvert d’art rupestre préhistorique
Une histoire climatique et humaine sculptée dans la pierre
Le Tassili n’Ajjer abrite un trésor artistique d’une ampleur extraordinaire, comprenant environ 15 000 dessins, peintures et gravures rupestres qui ornent des lieux pétroglyphiques emblématiques tels que les bords de l’oued Djerat (rivière), le parc de Tadrart Rouge, les sites de Jabbaren, Eheren et de Tahilahi. Ces œuvres d’art, dessinées par la main de l’homme, sont soigneusement nichées dans les abris-sous-roche, les escarpements et les crevasses des monolithes, formant ainsi une galerie de pictographies. Celles-ci racontent l’incroyable histoire de plus de 10 000 ans de changements climatiques, d’évolution de la vie humaine, et de la faune prospérant aux confins du Sahara. Cette collection souligne également le talent diversifié des artistes du Néolithique saharien et constitue le plus vaste ensemble d’art rupestre préhistorique au monde.
Ces représentations artistiques s’inscrivent dans une chronologie bien établie par les historiens. On y distingue plusieurs périodes clé :
Les périodes archaïques, connues sous les noms de « bubaline et tête ronde » coïncident avec l’ère des chasseurs qui traquaient la grande faune sauvage, notamment le grand buffle, les girafes, les antilopes et les éléphants. Ces représentations témoignent de la période appelée la « période humide africaine » qui s’étend de 11,7 à 5,5 milliers d’années av. J.-C. À cette époque, le Sahara était une luxuriante savane qui attirait une multitude de mammifères venus des régions subsahariennes voisines.
La période pastorale, qui s’étend de 7 000 à 4 500 ans av. J.-C, est marquée par la prédominance des dessins de bovidés. La célèbre gravure la « Vache qui pleure » située à 25 Km de l’oasis de Djanet, est emblématique de cette époque. Selon la tradition locale, cette représentation symbolise le désespoir des bergers de la région lorsque le « Sahara vert » s’est transformé en une terre aride et poussiéreuse.
Deux périodes de protohistoire se dessinent également : la période caballine marquée par l’introduction du cheval, et la période des célèbres Garamantes, qui s’étendent de 3 500 à 2 000 ans av. J.-C.
Enfin, la période caméline est caractérisée par l’arrivée du dromadaire.
Avec ses peintures et gravures rupestres, le parc culturel du désert du Tassili N’Ajjer en Algérie est le plus grand musée d’art préhistorique du monde.
Peintures et gravures rupestres
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Gravure sur roche de girafes dans le parc du Tassili. Crédit photo : Akli salah / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0 Deed
Gravure rupestre « Vache qui pleure ». Crédit photo : Zobeidi mohammed khemisti / Wikimedia Commons. CC BY-SA 3.0 Deed
Peintures rupestres de bovidés dans le Tassili n’Ajjer. Crédit photo : Patrick Gruban / Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0 Deed
Peinture têtes rondes. Crédit photo : Patrick Gruban / Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0 Deed
Séfar, la plus grande cité troglodyte au monde
À seulement 20 kilomètres de Djanet, en plein cœur du Tassili N’Ajjer, se trouve Séfar, la plus grande cité troglodyte au monde. Sculptée par les éléments, cette ville de pierre est un trésor inestimable comprenant plusieurs milliers de maisons fossilisées aux immenses façades. Au sein de cette cité naturelle monumentale, les murs de pierre sont eux-mêmes des œuvres d’art, ornés de dessins, du plus minuscules aux motifs monumentaux de plus de 3 mètres de haut.
Séfar : cité troglodyte
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La fresque du « Grand Dieu » à Séfar. Crédit photo : Istock
La cité troglodyte de Séfar en Algérie. Crédit photo : Istock
Les représentations artistiques de girafes, de buffles et de rhinocéros, qu’elles soient peintes ou gravées sur les parois, font écho à notre passé. Elles nous rappellent que cet endroit, actuellement inhospitalier et désertique, fut autrefois habité par une diversité d’êtres vivants. Cependant, ces expressions artistiques vont bien au-delà de la simple représentation du monde animal. Elles dévoilent également des personnages, des cérémonies religieuses, des scènes de vie pastorale, des affrontements de guerriers, ainsi que des moments de chasse. Parmi elles, des pétroglyphes énigmatiques, comme la fresque du « Grand Dieu », qui dépeignent des créatures mystérieuses, ajoutent une touche de mystère et d’interrogation à cet ensemble unique.
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Le Tassili n’Ajjer, situé au cœur du Sahara algérien, est le plus grand parc culturel d’Afrique.
Ce paysage d’affleurements de grès est formé par l’interaction fascinante entre des forces géologiques, des processus naturels d’érosion et des variations climatiques.
Le plateau tassilien est le plus grand musée d’art rupestre préhistorique de plein air au monde. Le site est inscrit au patrimoine mondial de l’Humanité par l’UNESCO pour sa valeur archéologique exceptionnelle.
Le parc tassili renferme la plus grande cité troglodyte au monde : Séfar
UNESCO Centre du patrimoine mondial [En ligne]. Patrimoine mondial UC du patrimoine. Tassili N’Ajjer; [cité le 30 nov 2023]. Disponible: https://whc.unesco.org/fr/list/179/
Rognon P. Evolution morphologique des falaises du Tassili interne en bordure du Hoggar. Bulletin de l’Association de Géographes Français [En ligne]. 1970 [cité le 30 nov 2023];47(384):235‑57. Disponible: https://www.persee.fr/doc/bagf_0004-5322_1970_num_47_384_5971
Bienvenue dans le monde fascinant des grottes, ces merveilles naturelles qui transportent le visiteur dans un univers mystérieux. Avec leurs formations rocheuses uniques, leurs cascades, leurs stalactites et leurs stalagmites étincelantes, ces réseaux souterrains ont captivé l’imagination des explorateurs, des spéléologues et des amateurs de nature depuis des siècles. Ces cavités se sont formées à partir de la dissolution de minéraux par les eaux souterraines, qui ont lentement créé des chefs-d’œuvre sculptés par le temps. L’étude de ces grottes karstiques permet de mieux appréhender les processus géologiques, climatiques et biologiques qui régissent notre planète. En effet, elles représentent de véritables archives naturelles, renfermant des indices précieux sur l’évolution de notre environnement et de ses habitants au fil des siècles. Découvrez dans cet article une sélection des 10 plus belles grottes du monde.
La grotte de Hang Son Doong, la plus grande grotte du monde
La grotte Hang Son Doong au Vietnam. Crédit Photo : Unsplash
Située dans la province de Quang Binh, au Vietnam, la grotte de Hang Son Doong est la plus grande grotte du monde, révélant un spectacle naturel à couper le souffle depuis sa découverte par un agriculteur local en 1990. Elle signifie “caverne de la montagne”.
Cette merveille géologique s’étend sur 9 kilomètres de longueur, atteignant des hauteurs de 200 mètres. Elle résulte d’une érosion millénaire de la roche calcaire par les eaux souterraines. À l’intérieur de la grotte, les visiteurs sont accueillis par un paysage avec une végétation luxuriante et une faune variée, comprenant oiseaux, singes et serpents. Les stalactites et les stalagmites formées témoignent de l’ancienneté de la grotte et de la patience remarquable de la nature.
Les explorateurs chanceux peuvent profiter d’une expérience hors du commun en naviguant sur une rivière souterraine, en découvrant des passages secrets et des formations rocheuses extraordinaires. Mais en raison de son statut de site naturel d’importance mondiale, la grotte de Hang Son Doong est désormais protégée. Les visites sont limitées et encadrées par des guides professionnels, afin de préserver cet écosystème fragile.
La grotte de Carlsbad, un trésor naturel caché au Nouveau-Mexique
Les magnifiques colonnes de la salle des géants de la grotte de Carlsbad. Crédit photo : Jeffry, Adobe Stock
Situé dans le parc national de Carlsbad Caverns, ce système de grottes souterraines s’étend sur plus de 190 kilomètres, mais seule une petite partie est ouverte au public.
Sur les parois du couloir naturel qui conduit aux grottes, les indiens ont laissé il y a plus de 1000 ans des peintures, en témoignage de leur passage.
L’une des attractions la plus célèbre de la grotte de Carlsbad est la salle des Géants où plusieurs colonnes massives s’élèvent majestueusement jusqu’à 18 mètres de haut. Outre ses formations rocheuses remarquables, la grotte abrite également une faune unique. 17 espèces de chauves-souris y habitent d’avril à octobre. Chaque soir, par milliers, elles sortent de la grotte pour se nourrir, offrant un spectacle fascinant aux visiteurs de passage.
Les grottes du karst de Slovaquie et ses vestiges archéologiques
Les colonnes du karst de Slovaquie. Crédit photo : Grafvision, Adobe Stock
En plein cœur du Parc national du karst Slovaque, ces cavités souterraines, se sont formées au fil des millénaires par l’action érosive de l’eau sur les roches calcaires.
L’une des plus emblématiques est celle de Domica. C’est la plus longue du parc national. Elle est unique en son genre. D’une longueur de 5 368 mètres et de 70 mètres de profondeur, elle offre une expérience immersive avec ses lacsen cascade, ses rivières souterraines et ses formations géologiques singulières telles que des stalactites bulleuses.
Découverte en 1926, elle a été ouverte au public en 1932. Elle renferme des vestiges archéologiques, témoignant de la présence humaine dans la région il y a 5 ou 6 000 ans. Elle est traversée par une rivière souterraine, appelée Styx. En raison de leur importance géologique et de leur beauté naturelle, les grottes du karst en Slovaquie sont protégées en tant que bien naturel du patrimoine mondial de l’UNESCO depuis 1995. Les visites sont soigneusement gérées pour minimiser les perturbations sur cet écosystème fragile.
Le gouffre de Padirac, un immense abîme dans la vallée du Lot
L’entrée du gouffre de Padirac. Crédit photo : Pexels
Le Gouffre de Padirac est une cavité géologique située en France. Sa descente profonde révèle un réseau complexe de galeries, de couloirs et de salles magnifiques. Avec une profondeur de 103 mètres et un diamètre de 35 mètres, le gouffre de Padirac est l’un des plus grands gouffres d’Europe.
La température constante de 13 degrés Celsius et l’humidité élevée créent un environnement unique. Chaque coin de ce labyrinthe naturel dévoile des stalactites majestueuses qui pendent du plafond et des stalagmites qui surgissent du sol, formant des sculptures de calcite aux formes variées. Parmi les trésors de ce lieu, la “Grande Pendeloque”, une gigantesque stalactite de plus de 60 mètres de long, captivera l’admiration des visiteurs.
L’Aven Armand et sa forêt de 400 stalagmites géantes
La forêt de stalagmites géantes de l’Aven Armand. Crédit photo : Albillottet, Adobe Stock
Situé dans le Massif Central à une profondeur de 100 mètres sous terre, classé « Grand Site de France », l’Aven Armand est réputé pour sa grande salle et sa forêt de 400 stalagmites géantes.
Le terme “aven” désigne une ouverture naturelle qui mène à une cavité. Plus précisément, c’est un puits naturel formé par dissolution ou par effondrement de la voûte de cavités karstiques.
La température constante de 10 °C et l’humidité ambiante créent les conditions idéales pour le développement de merveilles minérales. La diversité de ses formations géologiques en fait l’une des plus belles grottes de la région.
Les vastes salles qui parcourent l’aven sont constituées d’une multitude de concrétions, telles que des fistuleuses, des draperies et des excentriques. Des stalactites et les stalagmites se rejoignent pour former des sculptures minérales, appelées colonnes.
Une grotte karstique se forme lorsque l’eau pénètre dans la roche calcaire et crée des cavités souterraines.
Les verts luisants illuminent les parois d’une grotte de Waitomo. Crédit photo : Marcel, Adobe Stock
Les magnifiques colonnes de la salle des géants de la grotte de Carlsbad. Crédit photo : Jeffry, Adobe Stock
Une piscine d’eau dans les grottes de Jenolan. Crédit photo : Martin, Adobe Stock
La grotte de Jeita peut se découvrir en naviguant sur des bateaux. Crédit photo : Hansmuench, Adobe Stock
Les colonnes du karst de Slovaquie. Crédit photo : Grafvision, Adobe Stock
La forêt de stalagmites géantes de l’Aven Armand. Crédit photo : Albillottet, Adobe Stock
Des spéléologues dans la grotte de Hölloch en Suisse. Crédit photo : Office de tourisme de Suisse
L'entrée du gouffre de Padirac. Crédit photo : Pexels
Les grottes de Jenolan, entre géologie et biodiversité
Une piscine d’eau dans les grottes de Jenolan. Crédit photo : Martin, Adobe Stock
Nichées dans les montagnes de la chaîne de Blue Mountains, en Australie, les grottes de Jenolan font partie des plus grands réseaux de grottes karstiques de l’hémisphère sud. Ce sont aussi les plus vieilles grottes connues du monde. Leur formation est en effet estimée à 340 millions d’années, bien avant le règne des dinosaures.
Le système de grottes du Jenolan comprend plus de 300 grottes, dont certaines sont accessibles au public. La grotte de la cathédrale est la plus grande grotte du système. Elle mesure plus de 100 mètres de long et 30 mètres de haut. La grotte du palais est connue pour ses formations calcaires complexes, notamment ses stalactites et stalagmites. La grotte de la cascade est une grotte de rivière active, avec une cascade qui coule à travers la grotte.
Les grottes de Jenolan offrent aussi un aperçu unique de l’évolution de la vie dans les profondeurs souterraines. Les scientifiques y ont découvert des fossiles, des ossements d’animaux, dont un diable de Tasmanie, et des preuves de la présence d’anciennes formes de vie, qui remontent à des millions d’années.
Les grottes de Waitomo, éclairées par des vers luisants
Les verts luisants illuminent les parois d’une grotte de Waitomo. Crédit photo : Marcel, Adobe Stock
D’un point de vue géologique, les grottes de Waitomo, situées en Nouvelle-Zélande, se sont formées il y a plus de 30 millions d’années grâce à l’action de l’eau sur la roche calcaire. Les rivières souterraines ont progressivement creusé d’impressionnantes cavités et des formations géologiques emblématiques telles que des stalactites, des stalagmites, des colonnes et des draperies. Ces structures calcaires témoignent de la lente évolution des grottes au cours de l’histoire géologique de la région.
Les Waitomo Glowworm Caves offrent une expérience unique grâce à la présence de vers luisants qui illuminent les parois de la grotte de leur éclat phosphorescent. Ces vers vivent dans des cavités au plafond des grottes. Ils produisent une lumière bleue-verte pour attirer les insectes, dont ils se nourrissent. La lumière est produite par une réaction chimique qui se produit dans les bactéries symbiotiques qui vivent dans le corps des vers luisants.
Ce système de grottes est également considéré comme un site d’importance pour la culture maorie. En effet, les Maoris considèrent les grottes comme des lieux sacrés et y ont pratiqué des cérémonies religieuses pendant des siècles. D’ailleurs, le mot « Waitomo » vient de la langue maori, Wai signifiant « eau » et Tomo signifie « doline » ; il peut ainsi être traduit par « l’eau passant par un trou ».
Le parc national de Mammoth cave, le plus long réseau au monde
Le réseau souterrain de Mammoth Cave est exploité par l’homme depuis 5 000 ans. Au début du XXème siècle, on y extrayait un salpêtre indispensable à la fabrication de la poudre à canon. En 1941, est créé le parc national de Mammoth Cave par le Congrès des États-Unis. De nos jours, il est exploité à des fins touristiques et spéléologiques. Les spéléologues ont exploré 6 km de réseau, mais ils estiment qu’il pourrait atteindre environ 800 km de long. Célèbre pour son incroyable dimension, ce réseau est également caractéristique de tous les types de formations karstiques. Le système s’est développé en strates, la roche, le plus souvent calcaire, se dissout au contact de l’eau.
Au-delà de leur esthétisme, les grottes du parc national de Mammoth Cave jouent aussi un rôle important dans la conservation de l’écosystème souterrain. Ces grottes abritent une variété de faune et de flore, y compris de rares espèces endémiques. Les visiteurs peuvent ainsi découvrir une riche biodiversité, dont notamment des insectes cavernicoles, des plantes adaptées à cet environnement unique et des chauves-souris. D’ailleurs, le parc est un lieu de préservation essentiel pour de nombreuses espèces de chauves-souris menacées, qui utilisent les grottes comme refuge. En raison de son importance écologique et de sa valeur géologique, le parc est protégé en tant que site du patrimoine mondial de l’UNESCO.
Les deux grottes de Jeita
La grotte de Jeita peut se découvrir en naviguant sur des bateaux. Crédit photo : Hansmuench, Adobe Stock
Cette formation géologique est située à approximativement 18 kilomètres au nord de Beyrouth, au Liban. Elle est composée de deux grottes reliées entre elles par une rivière souterraine. Formée pendant des millions d’années par la dissolution du calcaire, la grotte karstique de Jeita est la plus longue grotte au Moyen-Orient. Elle se situe à 73 mètres au-dessus du niveau de la mer.
Elle est composée de deux sections principales : la grotte supérieure et la grotte inférieure. La grotte supérieure, également connue sous le nom de Jeita I, a été explorée pour la première fois en 1836. Elle se caractérise par ses galeries spacieuses, avec des stalactites et stalagmites, mais aussi des draperies. La grotte inférieure, appelée Jeita II, a été découverte plus tard, en 1958. Elle a une longueur de 6 200 mètres et est située à 60 mètres au-dessous de la galerie supérieure. Cette partie de la grotte est accessible via des bateaux qui naviguent sur un lac souterrain aux eaux cristallines, offrant ainsi une expérience unique aux visiteurs.
La grotte Hölloch, le deuxième plus grand réseau de galeries souterraines en Europe
Des spéléologues dans la grotte de Hölloch en Suisse. Crédit photo : Office de tourisme de Suisse
La grotte Hölloch, située en Suisse, dans le canton de Schwyz, est l’un des plus vastes réseaux souterrains d’Europe, découvert il y a plus de 100 ans.
Sa formation remonte à plusieurs milliers d’années, résultant de processus géologiques complexes. Les eaux souterraines ont créé d’impressionnantes stalactites et stalagmites qui émerveillent les explorateurs et les chercheurs. Cette grotte s’étend sur plus de 200 kilomètres de galeries, la plaçant parmi les réseaux de grottes les plus vastes du monde. La grotte Hölloch atteint par endroits près de 1 000 mètres de profondeur.
En parcourant ses tunnels sinueux, il est possible d’observer la cascade souterraine de Wasserdom. Chaque tunnel raconte une histoire géologique captivante, témoignant de millions d’années d’évolution naturelle.
Ces cavités souterraines, véritables merveilles de la nature, nous permettent d’en apprendre davantage sur l’histoire de notre planète, ainsi que sur l’évolution de la vie dans des environnements extrêmes. Que l’on soit un passionné d’aventure, un amateur de géologie ou simplement fasciné par la beauté cachée de notre planète, une visite dans l’une de ces 10 plus belles grottes du monde est une expérience à vivre au moins une fois dans sa vie.
RETENEZ
Les grottes se forment lorsque de l’eau acide s’infiltre dans les fissures d’un massif calcaire.
Les grottes mettent des milliers d’années pour se creuser par la force érosive des rivières souterraines.
L’eau est à l’origine de nombreuses concrétions calcaires dans les grottes : fistuleuses, stalactites, stalagmites, colonnes, draperies, etc.
Le plus grand ensemble souterrain du monde est la grotte de Mammoth Cave dans le Kentucky aux États-Unis (644 km).
Les inondations en France représentent le premier risque naturel de notre pays. Un habitant sur quatre vit en zone inondable et 9 millions d’emplois sont susceptibles d’être affectés par une inondation. Aucune région n’est épargnée. Ces chiffres montrent l’ampleur du risque dans l’Hexagone. Mais qu’est-ce qu’une inondation ? Quels sont les paramètres qui définissent une inondation ? Comment s’en protéger et lutter contre le risque ? Découvrons ensemble les dessous des inondations en France.
Différents types d’inondation en France
On dénombre 4 grandes catégories d’inondations qui peuvent être classées en dynamique lente ou rapide.
Les remontées de nappes
Les inondations par remontées de nappes se forment lorsque les nappes phréatiques sont gorgées d’eau. Ce type d’inondation a touché la Somme entre mars et mai 2001. Les infrastructures et les populations ont été inondées pendant 2 mois.
Les précipitations des mois passés étaient plus de deux fois supérieures à la normale. À cause du terrain et de la forte pluviométrie, la nappe se remplit rapidement, débordant par des sources temporaires. Le relief joue un rôle dans l’inondation : l’eau stagne dans les dépressions, transformant le paysage en une vaste zone immergée. Les sols crayeux ou calcaires sont plus susceptibles d’être touchés par ce phénomène. La décrue, c’est-à-dire le retrait des eaux, est longue car la nappe doit se vider.
Les dégâts liés aux remontées de nappes sont nombreux et sont liés autant à l’inondation qu’à la décrue :
cave et sous-sols inondés ;
immeubles fragilisés ;
dommages aux réseaux routiers, ferrés et aux canalisations enterrées.
Le coût de cet épisode a été évalué à près de 150 millions d’euros. Heureusement, ce type d’inondation se développe très lentement et fait rarement des victimes humaines. En effet, l’eau monte entre 1 à 10 cm par jour, ce qui laisse le temps d’agir.
Inondations : l’eau continue à monter à Abbeville. Crédit vidéo : Images d’archive INA
Les inondations de plaines
Les inondations de plaines sont aussi à ranger dans la catégorie à cinétique lente. Néanmoins, la montée des eaux est beaucoup plus rapide que pour les crues par remontée de nappes : environ un centimètre par heure. Pourtant les débits relevés peuvent être jusqu’à dix fois supérieurs au débit normal (appelé module).
Mais alors, comment expliquer la faible vitesse de montée des eaux ? Premièrement, le lit des cours d’eau touchés a une faible pente. Ensuite, les différents « étages » du lit permettent de contenir le surplus, sauf quand ces espaces sont occupés par les infrastructures humaines. En effet, l’étalement urbain et l’artificialisation des sols ralentit l’absorption de l’eau dans le sol.
La Seine sort de son lit en mai 2016. Crédit photo : Flickr, CC BY-NC 2.0 Deed
Les exemples d’inondation de plaines sont nombreux, de la crue de la Seine qui inonda Paris en 1910, à celle du Rhône en 2003 pour n’évoquer que les plus connues. Pour autant, il ne faut pas se fier à la lenteur de la montée des eaux dans ce cas. En effet, l’étendue des zones touchées et la présence de multiples enjeux engendrent des bilans humains souvent très lourds. Lors du débordement du Rhône en 2003, sept personnes perdirent la vie et les dégâts furent estimés à plus d’un milliard d’euros.
Les crues soudaines ou crues-éclairs
Les crues soudaines, aussi appelées aussi crues-éclairs (flash flood en anglais), sont particulièrement redoutées car très difficiles à prédire. Le géographe Élisée Reclus présentait ce type de crues de la manière suivante : « Dans le lit où d’ordinaire un petit torrent d’eau pure bondit en cascatelles argentines coule maintenant avec fracas une sorte de bouillie, à demi liquide, à demi solide, qui est en même temps un déluge et un écroulement » (Histoire d’un ruisseau, p.103, 1869).
Cette “bouillie visqueuse” emporte tout sur son passage comme des ponts, des routes, voire des immeubles. Mais comment se forme-t-elle ? Les crues-éclairs sont le résultat de pluies intenses et concentrées qui se déversent sur une topographie accidentée. Elles surviennent essentiellement en montagnes lors de la fonte des neiges et dans les départements du pourtour méditerranéen. Dans ces régions, des orages très puissants et localisés inondent de petits bassins versants. Un phénomène connu sous le nom d’épisodes méditerranéens.
La taille réduite de bassins versants et leurs fortes pentes, caractéristiques des fleuves côtiers, ne leur permet pas d’absorber les hectolitres de pluies qui s’abattent sur eux. On dit qu’ils ont une réponse rapide, car la montée des eaux intervient très peu de temps après le début des pluies intenses.
Les suites de la tempête Alex en 2020 sur la vallée de la Roya et de la Vésubie dans les Alpes maritimes sont éclairantes : un ruisseau quasiment sec le matin s’est transformé en début d’après-midi en un mur d’eau de 7 mètres de hauteur, ravageant tout sur son passage. Près de 500 mm d’eau, l’équivalent de plusieurs mois de précipitations se sont abattues en moins de 24 h. Les images impressionnantes dans les médias ont témoigné de la force des flots.
Suite à des pluies diluviennes en amont sur les Cévennes, le Gardon entre en crue éclair avec l’arrivée d’une vague. En peu de temps, le Gardon a pris 6 mètres avec malheureusement des inondations dans le centre d’Anduze. Source vidéo : Météo Languedoc, Youtube
Les ruissellements urbains
Comme leur nom l’indique, les inondations par ruissellements urbains se produisent dans des espaces urbanisés. Avec ce type d’inondation, parler de catastrophe naturelle n’a pas de sens tant la responsabilité dans le déclenchement du phénomène incombe aux hommes. Initialement, c’est bien la pluie qui est à l’origine des inondations en milieu urbain. Mais l’artificialisation des sols est le facteur principal expliquant l’ampleur du phénomène.
Qu’entend-on par ruissellement ? Lorsque le réseau d’évacuation des eaux est pour une raison ou une autre défaillant, alors il ne peut plus recevoir les eaux de pluie. Ces dernières se répandent donc là où elles ne s’écoulent pas habituellement. C’est bien souvent sur la chaussée que les eaux se répandent, mais aussi dans des caves, des sous-sols, des parkings et les réseaux souterrains de tous types (métro, réseaux de gaz et d’électricité, etc.). La vitesse et le volume d’eau charriés dépendent à la fois de la topographie des lieux et du niveau de perméabilité des sols. Un espace peut se retrouver inondé sans même qu’il n’ait reçu d’eau de pluie. En effet, les territoires situés plus en amont, en tête de bassin versant, alimentent les vallées plus en aval avec leurs propres ruissellements.
Hormis leur origine pluviale, les inondations en France sont très différentes les unes des autres. A cela, s’ajoutent les inondations d’origine purement humaine, comme les ruptures de barrages (par exemple la catastrophe de Malpasset dans le Var en 1959), ou celles liées à des événements non climatiques comme les tsunamis et les mouvements de terrain.
Comment lutter contre les inondations en France ?
Sommes-nous démunis face aux inondations ? Quelles parades sont les plus efficaces pour limiter les dégâts ? Désormais, penchons-nous sur les grandes lignes de la prévention du risque inondation en France.
Le Plan de Prévention du Risque Inondation (PPRI)
Un risque se caractérise par la rencontre d’un aléa, dans notre cas l’inondation, et d’enjeux (humains, bâtiments, infrastructures, etc.). Une des solutions consiste à limiter la rencontre de l’aléa et des enjeux. C’est l’une des missions de l’État avec un document réglementaire qui maîtrise l’urbanisation future : le Plan de Prévention du Risque Inondation (PPRI). Comment ? En réglementant tout particulièrement l’occupation du sol dans les zones à risques afin de réduire les dommages aux biens et aux personnes.
Le PPRI prévoit un zonage du risque inondation dans une commune et y réglemente les règles d’urbanisme.
Dans les zones rouges, particulièrement exposées aux inondations, toute nouvelle construction est en général interdite, et les modifications architecturales des bâtiments se font sur autorisation stricte, au cas par cas. Le but étant de réduire les vulnérabilités humaines.
Dans les zones bleues, l’aléa est considéré comme modéré. Dans ce cas, les constructions sont soumises à certaines conditions, comme par exemple la construction sur pilotis ou l’utilisation de certains matériaux.
Entretenir la mémoire des inondations passées
La loi de 2003 relative à la prévention des risques technologiques et naturels et à la réparation des dommages, dite loi Bachelot, stipule que tout citoyen a le droit d’être informé des risques qui l’entourent et des moyens utilisés par les autorités pour y faire face. Les Documents d’Information Communale des Risques Majeurs (DICRIM), les Dossiers Départementaux des Risques Majeurs (DDRM) et autres Informations Acquéreurs Locataires (IAL) participent à cette sensibilisation du public et des élus. Ces documents doivent être complétés par des réunions d’informations et concernent divers risques, qu’ils soient naturels ou technologiques.
D’autres dispositifs sont destinés à entretenir spécifiquement la mémoire des inondations en France comme la mise en place de repères de crues. Comme leur nom l’indique, les repères de crues sont les témoins du niveau maximal atteint par des inondations majeures. Les municipalités ont l’obligation d’entretenir ces marques, parfois très anciennes (certaines datent du XVIème siècle, le long du Rhône par exemple). Depuis 2006, ces repères sont uniformisés et une plate-forme participative permet à tous d’y apporter sa contribution.
Repère de crue à la gare de Tours. Crédit photo : Kalepom, CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons
Entretenir la mémoire du risque inondation permet à la population de mieux comprendre les actions de prévention et d’être mieux informée en cas de crise.
La prévention et l’éducation au service de la protection des populations
Le gouvernement émet régulièrement des recommandations sur les bons comportements à adopter en cas de risque d’inondation. Ces rappels sont nécessaires, car chaque année, lors d’inondations, on peut constater des prises de risques qui ont parfois un dénouement dramatique. Certains comportements relèvent du bon sens, mais il est toujours intéressant de les rappeler et de les diffuser au plus grand nombre.
Voici les recommandations à adopter lors de la survenue d’une inondation :
S’informer du déroulement des événements sur les comptes officiels des autorités via les réseaux sociaux et les radios nationales puis locales. Les bulletins météo permettent de se préparer et d’anticiper la crise.
Proscrire les déplacements, y compris en voiture. Une hauteur d’eau de 30 cm suffit pour faire flotter une voiture. Lorsque cela se produit, le véhicule devient incontrôlable et se transforme en piège pour ses occupants. De plus, les véhicules peuvent encombrer les accès pour les secours.
Éviter de s’approcher des cours d’eau, de stationner sur les berges ou les ponts et respecter la signalisation temporaire des services techniques.
Atteindre une zone en hauteur par rapport à la rivière pour les usagers de la route et s’abriter dans un bâtiment. Il convient également de s’éloigner des arbres lorsque l’orage gronde.
Éviter de descendre au sous-sol ou dans son parking pour ne pas rester piégé. A titre d’exemple, la tragédie de Mandelieu-la-Napoule dans les Alpes maritimes, en octobre 2015, a provoqué le décès de 7 personnes qui tentaient de récupérer leur véhicule dans un parking souterrain.
Trouver un refuge en hauteur, si possible à l’étage s’il y en a un, peut sauver des vies. L’aménagement des chambres à l’étage sont vivement recommandées et des ouvertures sur le toit (comme des velux) peuvent favoriser l’évacuation.
Ne pas aller chercher ses enfants à l’école ou à la crèche au risque de se mettre en danger et d’encombrer les routes. Les établissements scolaires ont tous un Plan Particulier de Mise en Sécurité (PPMS) et des exercices ont lieu chaque année. Le personnel éducatif est formé à gérer ces situations et assurer la sécurité des enfants.
S’assurer de la mise en sécurité de ses proches et voisins, d’autant plus quand il s’agit de personnes vulnérables. Pour cela, privilégier les SMS pour ne pas saturer les réseaux téléphoniques qui doivent rester libres pour les appels de secours. En cas de péril d’une personne, prévenir les pompiers et ne pas intervenir soi-même.
Les bons réflexes à adopter en cas d’inondations. Crédit photo : Gouvernement français
Les inondations en France prennent de nombreuses formes et dépendent avant tout de facteurs météorologiques, mais aussi de la topographie et de l’urbanisation de nos territoires. Dans le cadre du changement climatique, les projections climatiques prévoient une intensification des précipitations et de manière induite des inondations.
RETENEZ
Les inondations en France se manifestent de plusieurs façons selon la topographie des lieux et l’urbanisation des territoires.
En France, la gestion du risque inondations est régie par des documents réglementaires dont les Plan de Prévention du Risque Inondation (PPRI)
Entretenir la mémoire des inondations passées, notamment à travers les repères de crues, est essentiel pour sensibiliser la population.
Des recommandations sont émises pour se prémunir contre le risque d’inondation, notamment en cas de crue soudaine.
Le cratère du Kawah Ijen, situé sur l’île de Java en Indonésie, est bien connu des amateurs de volcans pour ses paysages remarquables. Il abrite en effet le plus grand lac acide au monde. Bien que splendide avec sa belle couleur verte, il n’en n’est pas moins redoutable. Les fumerolles chargées de soufre font également partie du décor du Kawah Ijen. Elles contribuent à créer un étrange phénomène se répétant chaque nuit : des flammes bleues se mettent à illuminer le cœur du volcan. Mais s’il ne fallait retenir qu’une seule chose du Kawah Ijen, ce sont les hommes qui s’activent dans cet environnement hostile. Munis d’un équipement minimaliste, les mineurs triment pour extraire le soufre et le transporter hors du cratère. Un travail effectué dans des conditions dantesques, et qui force le respect. Entre volcan à la beauté surnaturelle et lieu inhospitalier mettant les organismes à rude épreuve, tour d’horizon des particularités de ce volcan pas comme les autres.
Le Kawah Ijen, un cratère particulier
Formation du volcan Ijen
Le volcan Ijen se trouve en Indonésie, à la pointe est de Java, en face de Bali. Il a vu le jour il y a 6 000 ans environ. Il s’agit du plus jeune volcan appartenant à un grand système volcanique né il y a plus de 300 000 ans. À cette période, un stratovolcan nommé Old Ijen et culminant à 3 500 mètres s’est formé. Un stratovolcan désigne un volcan possédant un volcanisme explosif, qui se distingue par des flancs très abrupts, coiffé d’un dôme à son sommet. Le volcanisme explosif se caractérise par des projections de cendres et de blocs de lave lors d’une éruption.
Il y a 50 000 ans, l’éruption du volcan a créé la caldeira de Kendeng. Une caldeira (ou caldera) est un vaste cratère d’effondrement volcanique dont le diamètre peut atteindre plusieurs kilomètres. Son pourtour peut être circulaire ou ovale. L’origine de ce mot provient du portugais et signifie « chaudron ». La caldeira de Kendeng possède un diamètre de plus de 20 kilomètres. Au sein de cet ensemble, plusieurs volcans actifs sont présents, comme le Raung. Au sud de la caldeira, l’activité volcanique a continué et s’est ainsi que s’est formé le Kawah Ijen.
Carte d’ensemble montrant le complexe volcanique de l’Ijen. Le Kawah Ijen se trouve à l’est de la Caldeira de Kendeng. Crédit photo : Smithsonian Institution
Kawah Ijen veut dire « cratère vert » en javanais. Le nom de Kawah Ijen désigne donc le cratère du volcan et son lac d’une intense couleur verte. Le volcan Ijen culmine à 2 800 mètres d’altitude tandis que son cratère principal atteint une altitude de 2 380 mètres. Ce dernier mesure 1 kilomètre de long pour 700 mètres de large.
À l’inverse de l’Etna en Europe, le Kawah Ijen est un volcan peu actif, bien qu’une activité fumerolienne subsiste. Sa dernière éruption remonte à 2002 et n’avait pas occasionné de dégâts.
Le plus grand lac acide au monde
Le Kawah Ijen est réputé pour abriter le plus grand lac d’acide sulfurique au monde. La couleur du lac, d’un magnifique vert intense, fait également sa renommée.
Son pH, dont la mesure est inférieure à 0,3, compte parmi les plus faibles qui soient connus. Preuve de son extrême acidité, une craie plongée dans ce bain agressif finit par être rongée en quelques secondes. La température de l’eau peut atteindre les 50 degrés.
Le lac représente l’équivalent de 7 000 piscines olympiques. Ses fumerolles sous-marines produisent un mélange composé d’acide sulfurique et d’acide chlorhydrique.
Les zones d’où proviennent ces émanations portent le nom de solfatare, dérivé du latin sulpha terra et qui signifie « terre de soufre ». L’origine de leur nom viennent de la Solfatare, un cratère volcanique situé dans la banlieue de Naples en Italie.
En période d’éruption, le lac devient plus dangereux. Sa surface bouillonne, créant de grosses bulles, qui en explosant, libèrent des gaz toxiques en grande quantité. Il est alors impossible de survivre dans un tel environnement.
Pourtant, quelques individus se sont risqués à naviguer sur le lac. Le 5 août 1971, le célèbre volcanologue français Maurice Krafft, accompagné de son collègue géologue Gilbert Féraud, ont été les premiers à oser s’y aventurer pour effectuer des prélèvements. Le scientifique français, accompagné de son épouse Katia Krafft, avait également eu l’occasion d’observer le plus grand lac de lave au monde, à l’intérieur du cratère du volcan Nyiragongo.
Vue au petit matin du lac acide du volcan Kawah Ijen, sur l’Île de Java en Indonésie. Crédit photo : Adobe Stock
Les flammes bleues, un phénomène unique
Il est impossible d’évoquer le Kawah Ijen sans parler de ses mystérieuses flammes bleues. Il s’agit du seul endroit au monde où l’on peut observer ce phénomène irréel et très photogénique. À cause de la lumière du jour, ce spectacle saisissant est uniquement visible de nuit. Dans l’Antiquité, Pline l’Ancien l’avait déjà décrit en observant le cratère du Vésuve, duquel s’échappaient des flammes bleues.
Au cœur du volcan Kawah Ijen, on peut admirer les flammes bleues produites par la combustion du soufre liquide. Crédit photo : Adobe Stock
Les gaz qui émanent du volcan sont chargés de dioxyde de soufre et de sulfure d’hydrogène. Les plus chauds peuvent atteindre des températures allant de 600 à 700 degrés. Lorsqu’ils sortent à l’air libre, ils s’embrasent, ce qui donne naissance à des flammes bleues pouvant mesurer entre 6 à 8 mètres de hauteur. Certaines se dressent à la verticale, semblables à des torches. D’autres demeurent à l’horizontale, en épousant le sol. Leur couleur bleue métallique est surprenante et rappelle le mercure.
Lorsque le soufre se refroidit, il se condense et devient liquide. Puis il se cristallise et se transforme alors en concrétions. Une concrétion désigne l’action, pour un corps liquide, solide ou gazeux, de se solidifier ou de s’agglomérer grâce à l’intervention d’un phénomène physique ou non. La couleur des concrétions de soufre produites par le Kawah Ijen varie entre le jaune canari et l’orange.
« Entre la beauté exceptionnelle du lac turquoise, le cratère jaune vif par endroits, l’activité des mineurs et les flammes bleues, le volcan Ijen est un endroit unique au monde. » Florent Mamelle, photographe pour le National Geographic.
Le Kawah Ijen : un volcan de soufre
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Des mineurs patientent pour faire peser les paniers remplis du soufre qu'ils ont extrait du volcan Kawah Ijen. A l'issue de la pesée, ils recevront leur salaire en fonction du poids de ce qu'ils ont récolté. Crédit photo : Adobe Stock
Vue au petit matin du lac acide du volcan Kawah Ijen, sur l'Île de Java en Indonésie. Crédit photo : Adobe Stock
Au cœur du volcan Kawah Ijen, on peut admirer les flammes bleues produites par la combustion du soufre liquide. Crédit photo : Adobe Stock
Le volcan Kawah Ijen en Indonésie est connu pour son lac acide d'un bleu intense et ses fumerolles de soufre. Crédit photo : Adobe Stock
Des mineurs transportant des paniers remplis du soufre qu'ils viennent d'extraire dans le cratère du volcan Kawah Ijen en Indonésie. Crédit photo : Adobe Stock
Du soufre liquide de couleur orange sort des tuyaux installés dans le cratère du volcan Kawah Ijen en Indonésie. Crédit photo: Adobe Stock
Le soufre du Kawah Ijen, une exploitation périlleuse
Rencontre avec les forçats de l’or jaune
Plusieurs fois par jour, des mineurs gravissent et redescendent les pentes abruptes de la montagne pour y extraire « l’or jaune », autrement dit le soufre. Celui-ci est produit par la cristallisation des gaz émanant du cratère. Il est très recherché par de nombreuses industries, comme celles qui s’occupent de blanchir le sucre ou de fabriquer du savon.
Le labeur de ces hommes se déroule dans des conditions très pénibles : en plus du fort dénivelé, ils ne sont pas équipés de masques à gaz, et respirent en permanence des fumées toxiques. Composées de dioxyde de soufre, elles sont hautement nocives pour le système respiratoire.
Les flancs du volcan abritent une cabane faisant office de café-restaurant pour les touristes. À proximité, on peut apercevoir un refuge où les ouvriers peuvent dormir lorsqu’ils travaillent à l’exploitation du soufre.
Parfois, le volcan, surveillé de près par un observatoire, est inaccessible aux mineurs. Il suffit que l’aspect de la surface du lac se modifie pour que les volcanologues décrètent qu’il est dangereux de s’y rendre. Ils recommandent donc aux autorités de bloquer l’accès du Kawah Ijen aux travailleurs. En 1990, les mineurs n’ont pu se rendre sur le volcan durant plusieurs mois, ce qui les a forcés à chercher du travail ailleurs, notamment sur l’île voisine de Bali.
Bien que cet environnement paraisse infernal, les mineurs sont conscients des risques. Le salaire qu’ils reçoivent pour cette besogne est supérieur au salaire minimum en Indonésie et font d’eux des hommes respectés, capables d’assurer une meilleure vie à leur famille.
Des mineurs transportant des paniers remplis du soufre qu’ils viennent d’extraire dans le cratère du volcan Kawah Ijen en Indonésie. Crédit photo : Adobe Stock
L’extraction dans la zone de solfatare
L’exploitation du soufre au Kawah Ijen a débuté en 1911, durant la période coloniale hollandaise. Depuis 1968, c’est une société privée qui gère les quelque 200 mineurs travaillant de manière indépendante.
Comment les mineurs procèdent-ils pour extraire le soufre du cratère ? Tout d’abord, équipés de deux paniers reliés par une tige en bambou, ils repèrent les fumerolles les plus épaisses de la zone de solfatare. Ensuite, ils installent des tuyaux leur permettant de canaliser les volutes volcaniques contenant du soufre liquide. L’un des inconvénients de ce système est que l’emplacement des tuyaux change au gré de l’activité volcanique, laquelle évolue constamment. À intervalles réguliers, ils doivent donc démonter et réinstaller leurs tuyaux en différents endroits du volcan.
Une fois sorti des tuyaux, le soufre refroidit et durcit, passant d’une couleur rouge sang à un jaune caractéristique. Le minerai est prêt à être cassé et à être acheminé dans les paniers.
Commence alors la remontée du cratère jusqu’à son bord, 250 mètres plus haut. Payés au poids, les mineurs ploient sous leurs paniers pouvant peser entre 70 et 120 kilos. Arrivés au sommet, ils chargent leurs corbeilles dans des charrettes, puis ils redescendent les pentes du volcan sur près de 3 kilomètres, jusqu’au point de collecte. Ils effectuent ce trajet deux à trois fois par jour. Afin d’éviter la chaleur, les hommes préfèrent travailler de nuit.
Du soufre liquide de couleur orange sort des tuyaux installés dans le cratère du volcan Kawah Ijen en Indonésie. Crédit photo: Adobe Stock
La transformation du soufre en usine
Au point de livraison, c’est maintenant l’heure de la pesée. Le poids du soufre récolté peut varier entre 140 et plus de 200 kilos. Les mineurs reçoivent 6,50 euros pour 100 kilos, remis par un caissier. Deux tonnes de soufre sont extraites chaque jour du Kawah Ijen.
Des mineurs patientent pour faire peser les paniers remplis du soufre qu’ils ont extrait du volcan Kawah Ijen. A l’issue de la pesée, ils recevront leur salaire en fonction du poids de ce qu’ils ont récolté. Crédit photo : Adobe Stock
Après avoir été pesé, l’or jaune est déposé dans des camions se rendant dans une usine de transformation nichée dans une forêt, à quelques kilomètres du Kawah Ijen.
Les ouvriers utilisent des méthodes sommaires afin de refondre le soufre et de le débarrasser ainsi de ses impuretés. Il est ensuite coulé dans le but de former une croûte mince qui pourra être séparée en petits copeaux.
La forêt entourant l’usine fournit du bois humide, qui lorsqu’il est brûlé dégage une importante fumée. À nouveau, les conditions de travail sont pénibles : tout en respirant l’âcre nuage, les travailleurs manient le soufre sans aucune protection.
Après avoir été filtré, il est versé sur un sol carrelé et recouvert d’une fine couche d’eau. Au bout de quelques minutes, il cristallise et est prêt à être récolté. Un ouvrier se charge de briser des petits morceaux du précieux élément avec un couteau à long manche. La dernière étape consiste à placer les fragments dans des sacs de 50 kilos. Ces derniers seront ensuite expédiés dans une sucrerie qui les emploiera pour blanchir le sucre.
Le Kawah Ijen est sans nul doute un volcan hors norme. Dans cet antre où le soufre règne en maître, deux mondes se côtoient : les visiteurs désireux d’admirer la nature qui se donne en spectacle, et les “hommes forts de Java” qui jour après jour mettent leur santé en danger pour gagner de quoi nourrir leurs proches. Cette ambivalence fait du Kawah Ijen un lieu unique qui ne laisse personne indifférent.
RETENEZ
Le volcan Kawah Ijen, situé sur l’île de Java en Indonésie, abrite le plus grand lac acide du monde.
Le volcan Kawah Ijen est le seul endroit au monde où l’on peut admirer le phénomène des flammes bleues.
Au cœur du cratère du Kawah Ijen, des mineurs travaillent dans des conditions difficiles afin d’extraire le soufre.
Le soufre est principalement utilisé par l’industrie afin de blanchir le sucre.
À l’est de la Californie (États-Unis), au cœur du massif montagneux et granitique de la Sierra Nevada, le parc national américain de Yosemite s’étend sur plus de 3000 km². Ses chutes d’eau parmi les plus hautes du monde, sa biodiversité et sa végétation variée en font une merveille de la nature inscrite au patrimoine mondial de l’UNESCO depuis 1984. Les quelques millions de visiteurs annuels viennent surtout admirer sa vallée emblématique : la vallée de Yosemite. Avec sa topographie caractéristique, elle est un terrain de jeu idéal pour les géologues, les randonneurs et autres amoureux de la nature. Elle fait surtout le bonheur des alpinistes venus à l’assaut d’El Capitan ou encore de Half-Dome. Nous vous livrons tous les secrets de Yosemite dans cet article.
La formation géologique du parc national de Yosemite
À l’origine, la Sierra Nevada
La Sierra Nevada est une chaîne montagneuse composée de roches granitiques. Elle s’étend sur 700 km à l’est de la Californie (États-Unis). Sa formation a commencé il y a plusieurs millions d’années. Entre la fin du dévonien (-419 à -359 millions d’années) et le permien (-300 à -250 millions d’années), la plaque tectonique nord-américaine s’est déplacée vers l’ouest et est entrée en collision avec la plaque océanique de Farallon. Cela a donné naissance à une longue chaîne de volcans actifs.
Au cours du Mésozoïque (-250 à -65 millions d’années), une chaîne de montagnes de 4500 m d’altitude s’est érigée, hissant les roches sédimentaires anciennes aux sommets. La constitution de ce relief s’est accompagnée de phénomènes volcaniques et de remontées de magmas. Ces derniers, trop visqueux pour se déplacer facilement, se sont arrêtés à cinq ou six kilomètres de profondeur. Ils ont cristallisé lentement et ont formé de nombreuses masses de granodiorite de forme ovoïde appelées « plutons ».
A la fin du Crétacé (-145 à -66 millions d’années), cette chaîne de montagne a connu une intense érosion. Les roches les plus tendres ont été dégagées. Des blocs de granite ont ainsi été mis à jour. Ils ont ensuite été polis par les intempéries pendant des millions d’années, d’où leur aspect actuel.
Il y a 10 à 20 millions d’années, la Sierra Nevada a commencé à se soulever par l’est et à s’incliner vers le sud-ouest. Ce soulèvement a provoqué l’apparition de nombreuses failles et l’encaissement des cours d’eau. Ces derniers ont alors creusé des vallées et leur ont donné un profil caractéristique en « V ».
Yosemite : un site façonné par l’eau et la glace
Merced River, Tualomne River et Yosemite Creek sont les principaux cours d’eau qui traversent le parc national de Yosemite. Ils n’ont pas échappé à ces mouvements de soulèvement. Leurs pentes se sont accentuées, l’écoulement de l’eau s’est accéléré et a creusé les vallées du site.
Les refroidissements climatiques survenus à l’ère Quaternaire (2,6 millions d’années) ont ensuite engendré la formation de glaciers. Cette glaciation a fondamentalement marqué le paysage de Yosemite. Elle a engendré un relief particulier comprenant :
du granite poli ;
des vallées en auge en forme de « U » à l’image de la vallée de Yosemite ;
des pics déchiquetés ;
des dômes arrondis tels que Sentinel Dome ou Half-Dome, très prisés des alpinistes ;
des chutes d’eau, qui comptent parmi les plus hautes de la planète, comme par exemple les chutes de Yosemite, Snow Creek Fall, ou celles de Sentinel Fall ;
des moraines, ces débris de pierres entraînés par le mouvement des glaciers et formant de grands amas ;
des blocs erratiques, des rochers tombés des pentes montagneuses à la surface d’un glacier. Ils sont ensuite transportés par le mouvement de ce dernier sur de longues distances ;
des lacs glaciaires.
La vallée de Yosemite, probablement le site le plus réputé du parc national américain éponyme, présente une topographie caractéristique de la formation glaciaire de la région. Elle est composée de massifs emblématiques : El Capitan, Clouds Rest, Half-Dome, Sentinel Dome et Cathedral Rocks.
Les processus géologiques et l’érosion ont façonné le parc de Yosemite sur plusieurs millions d’années. Ils offrent aujourd’hui un cadre naturel aux paysages variés, propices au développement d’une importante biodiversité.
Half Dome (Demi-Dôme) surplombe la vallée de Yosemite avec sa face verticale d’environ 600 mètres de haut. Crédit photo : Adobe Stock
Une réserve naturelle exceptionnelle
Le parc national de Yosemite s’étend sur environ 300 000 hectares dont 95 % sont désignés réserve naturelle. La variété de sa végétation en fait un habitat privilégié pour plusieurs centaines d’espèces d’animaux.
Une flore diversifiée
L’altitude du parc de Yosemite varie de 600 à 4000 mètres. Au fur et à mesure de l’ascension, le climat, la topographie et l’hygrométrie varient et influent sur la flore. L’étagement de la végétation passe progressivement de chaparral (ensemble d’arbustes et d’arbrisseaux typiques des climats secs) à faible altitude, aux forêts subalpines puis aux prairies alpines. Près de 40 essences d’arbres différents dont le chêne bleu, le pin gris, le sapin rouge ou encore le pin tordu ainsi que des fleurs sauvages se succèdent tout au long des 1300 kilomètres de sentiers qu’offre la réserve naturelle.
Les forêts de séquoias géants de Mariposa, Merced et Tuolumne sont une des attractions du parc. Ces arbres milliéraines constituent la forêt de basse montagne qui recouvre la vallée de Yosemite. Le célèbre Grizzli Giant, visible dans le secteur de Mariposa Grove, serait âgé d’environ 3000 ans (à quelques siècles près !), ce qui le classe au 25e rang des arbres les plus vieux de son espèce. La vallée comprend également des chênes noirs dont les glands étaient autrefois une part importante du régime alimentaire des Indiens d’Amérique et nourrissent aujourd’hui encore de nombreux animaux du parc.
Le parc national de Yosemite abrite des arbres millénaires : les séquoias géants. Crédit photo : Adobe Stock
Une faune développée et protégée
Le parc national de Yosemite abrite pas moins de 400 espèces de vertébrés. On recense une douzaine d’espèces d’amphibiens, plus de 260 espèces d’oiseaux, une vingtaine de reptiles, plus de 90 espèces de mammifères, dont l’ours noir emblème de Yosemite, ainsi que des poissons et une grande diversité d’insectes. Cette biodiversité est liée à la variété des habitats de la réserve naturelle. Entre prairies, forêts de conifères et paysages subalpins et alpins, chaque animal y trouve un lieu propice à son épanouissement.
Malgré la qualité et la préservation de ces écosystèmes, environ 40 espèces sauvages sont protégées au sein du parc parmi lesquelles la grenouille à pattes jaunes de la Sierra Nevada, l’aigle royal, la chauve-souris blonde ou encore le mouflon de la Sierra Nevada. En effet, la pollution de l’air, le changement climatique, les espèces non indigènes ou bien la présence humaine (nourriture, accidents de voiture, etc.) sont de réelles menaces pour la faune et leurs milieux naturels.
Protégé pour la première fois en 1864, le parc national de Yosemite est une vaste zone sauvage connue pour ses cascades, ses anciennes vallées glaciaires, de grandes prairies, ou encore ses séquoias géants.
Le parc national de Yosemite en Californie
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Le parc national de Yosemite abrite des arbres millénaires : les séquoias géants. Crédit photo : Adobe Stock
La chute d'eau Vernal d'une hauteur de 97 mètres dans le parc national de Yosemite. Crédit photo : Adobe Stock
Half Dome (Demi-Dôme) surplombe la vallée de Yosemite avec sa face verticale d'environ 600 mètres de haut. Crédit photo : Adobe Stock
Le parc national de Yosemite en Californie est classé au patrimoine mondial de l'UNESCO depuis 1984. Crédit photo : Adobe Stock
Un écosystème sous haute surveillance
Le parc de Yosemite : un laboratoire scientifique à ciel ouvert
La réserve naturelle est un terrain d’étude idéal pour les différents scientifiques.
Le granite, par sa résistance et sa durabilité, préserve le relief et permet les recherches géologiques. Les processus érosifs actuels tels que les chutes de pierres sont également analysés par les géologues.
Les glaciers, aujourd’hui visibles uniquement sur les plus hauts sommets, ont tout de même laissé des traces dans le paysage. Ces dernières donnent de nombreux indices aux glaciologues sur l’évolution paysagère du parc.
L’eau est l’un des éléments les plus présents et donc les plus étudiés de Yosemite. Les cascades, mais aussi l’accumulation de la neige hivernale, sa fonte, les rivières, ou encore les inondations printanières, sont étudiées par les hydrologues de la réserve.
Changements climatiques et restauration écologique
Réduction du manteau neigeux et assèchement des cours d’eau
Le changement climatique mondial n’épargne pas le parc national de Yosemite. Les spécialistes de la réserve naturelle ont constaté plusieurs changements écologiques. On observe une modification du régime des précipitations : la neige, qui tombe habituellement en hiver et s’accumule en altitude, se mue en pluie. Par conséquent, le débit des cours d’eau et des cascades est à son apogée pendant la période hivernale. Les inondations sont également plus nombreuses.
Or, c’est la fonte du manteau neigeux qui alimente les cours d’eau au printemps. La neige étant moins abondante, l’écoulement printanier est largement diminué, voire inexistant en été.
Augmentation des incendies et des épisodes de sécheresse
Ces bouleversements hydriques influent sur les feux de forêt. En effet, la végétation étant plus sèche, les départs de feux sont plus nombreux. Selon l’unité de gestion des incendies du parc, on en compte jusqu’à six fois plus les années de faible accumulation neigeuse. D’autre part, les surfaces brûlées augmentent et la saison des incendies s’allonge.
À la fin du 19ème siècle, les colons éteignaient systématiquement les incendies naturels et périodiques qui régulaient la végétation. Par conséquent, les forêts sont devenues denses et encombrées. Malgré la gestion actuelle des feux, certaines zones restent très boisées. Il y a donc un nombre important d’arbres qui cherchent à puiser l’eau du sol. Cependant, lors des périodes arides, le taux d’humidité est limité et ne permet donc pas de contenter tous les végétaux.
De plus, la Californie a récemment connu des épisodes de sécheresse importants. Cela a augmenté l’évapotranspiration, phénomène d’évaporation de l’eau par transpiration des végétaux. L’eau du sol et des nappes phréatiques diminue également. Les arbres, stressés par la sécheresse, peuvent développer d’autres problèmes de santé (invasion d’insectes, champignons, etc.), ce qui augmente leur mortalité au sein du site.
Évolution des écosystèmes
Ces bouleversements climatiques remodèlent les écosystèmes. En effet, les espèces animales et végétales confrontées à ces changements de leur milieu ont plusieurs options. Premièrement, elles peuvent s’adapter en ajustant leur comportement et leur mode de vie, ce qui modifie l’espèce sur plusieurs générations. Ensuite, elles peuvent migrer afin de retrouver un habitat plus propice. Enfin, quand une espèce reste bloquée dans un environnement inhospitalier, sa population peut chuter, voire disparaître. Au sein du parc de Yosemite, une quarantaine d’espèces animales sont menacées d’extinction parmi lesquelles le renard roux de la Sierra Nevada, le crapaud de Yosemite ou encore la chouette lapone.
Les actions mises en place par le parc pour préserver le site
Consciente de ces changements environnementaux, l’administration de la réserve tente de s’y adapter. Plusieurs initiatives de développement durable ont vu le jour tel que l’instauration de transport en commun, le tri des déchets ou encore le choix de fournisseurs d’énergie verte.
De nombreux projets de restauration écologique ont été entrepris par la direction du parc national de Yosemite ses vingt dernières années et sont toujours en cours. Ils portent sur les zones humides, les forêts, les rivières, les prairies, etc. L’objectif global est de préserver les écosystèmes et de maintenir l’équilibre naturel de Yosemite, tout en garantissant l’accès et le plaisir des visiteurs.
Le parc travaille en étroite collaboration avec divers organismes de gestion des terres et des eaux de la Sierra Nevada, afin de protéger les richesses naturelles communes. La California Landscape Conservation Partnership, par exemple, associe les sciences et la gestion des ressources pour mettre en place des stratégies d’adaptation au changement climatique.
La chute d’eau Vernal d’une hauteur de 97 mètres dans le parc national de Yosemite. Crédit photo : Adobe Stock
L’importance des feux de forêt
Les spécialistes ont découvert il y a quelques années déjà que le feu faisait partie intégrante des écosystèmes forestiers de Yosemite. Les incendies spontanés permettent d’éclaircir les forêts, d’ouvrir la canopée et de laisser passer la lumière du soleil. Ils réduisent également l’accumulation dangereuse de débris de bois morts. Enfin, ils restituent les nutriments au sol et déclenchent la floraison, la libération de graines et la germination de certaines plantes.
Le personnel du parc de Yosemite a établi un programme de gestion des incendies afin de garantir un équilibre entre la protection de la vie, des biens et des richesses naturelles et culturelles du site. Ils utilisent trois techniques différentes pour bénéficier des effets du feu sur les écosystèmes :
la gestion des incendies de forêt pour des objectifs de ressources et de préservation du milieu naturel. La foudre entraîne régulièrement des départs d’incendies au sein du parc. Certains sont volontairement maintenus et supervisés par le personnel. Mais le feu est éteint s’il menace des biens ou des propriétés.
L’incendie dirigé. Si les employés qualifiés du parc de Yosemite estiment que la couverture végétale morte et envahissante d’une zone précise doit être brûlée, le feu est alors allumé dans des conditions optimales. Il est ensuite, bien sûr, étroitement surveillé et maîtrisé si nécessaire.
L’éclaircie mécanique et le brûlage en tas. Tous les ans, le personnel enlève la végétation morte et duveteuse autour des zones fréquentées du parc. Cette manœuvre réduit la forte accumulation de combustibles dans les zones boisées et prévient le déclenchement de nouveaux incendies.
Des terres amérindiennes ancestrales
Le parc national de Yosemite est marqué par l’occupation des tribus amérindiennes. Ces dernières seraient arrivées dans la région il y a 4000 ans. La vallée de Yosemite était d’ailleurs autrefois appelée Ahwahnee, un nom amérindien qui signifie « un endroit qui ressemble à une bouche béante ». On peut, aujourd’hui encore, visiter un village baptisé Ahwahnee au sein de la réserve. Il a été construit à l’ancien emplacement du plus grand village indien de la vallée. Le site est encore activement utilisé par les membres de la communauté locale pour des cérémonies et des rassemblements.
Les Indiens ont longtemps géré les terres de Yosemite dans le respect de l’écologie et en adéquation avec leur culture et leur spiritualité. Mais la venue de personnes non indigènes dès la fin du 18ème siècle a troublé la vie paisible des Amérindiens. Puis en 1849, la ruée vers l’or en Californie a provoqué l’arrivée de milliers de mineurs dont certains sont entrés en conflits meurtriers avec les autochtones. L’installation progressive des colons a changé radicalement le quotidien des Amérindiens. Mais malgré la nette diminution de la population amérindienne, elle fait partie intégrante de l’histoire du parc national.
RETENEZ
La vallée de Yosemite est une partie du Parc National américain de Yosemite et se situe au cœur de la Sierra Nevada .
Le parc est une réserve naturelle avec une diversité animale et ses 400 espèces de vertébrés.
La vallée de Yosemite doit sa forme en auge (U) à la présence de glaciers il y a plusieurs millions d’années.
La direction du parc tente de préserver les écosystèmes des changements climatiques .
Les Amérindiens sont les habitants historiques de la réserve naturelle.
UNESCO Centre du patrimoine mondial [En ligne]. mondial UC du patrimoine. Parc national de Yosemite; [cité le 6 sept 2023]. Disponible: https://whc.unesco.org/fr/list/308/
Et si une soupe de composés chimiques était à l’origine de l’évolution de la vie sur Terre ? S’agissait-il de simples molécules perdues au milieu d’une vaste étendue de bouillon primitif ? Après des siècles de recherches sur l’histoire de la vie, la réalité n’en est sans doute pas si éloignée. Suite à la formation de la Terre, il y a 4,54 milliards d’années, la croûte terrestre et les océans de notre planète se sont formés. Au sein de cette vaste étendue d’eau, une symphonie d’éléments chimiques tels que le carbone, l’hydrogène, l’azote et bien d’autres, se seraient associés, tout d’abord de manière aléatoire. Puis, les agencements chimiques les plus stables ont été retenus par l’évolution : c’est la première application de la sélection naturelle. Embarquez dans une lecture qui vous révélera les secrets enfouis du vivant au cœur de cette histoire captivante.
Les origines de l’évolution de la vie sur Terre
Les premières traces de vie : des cellules primitives
La date d’apparition des premièrescellules est encore assez discutée au sein de la communauté scientifique. En effet, une trace de carbone dans des roches australiennes datées de 4,1 milliards d’années (Ga) pourrait renfermer la plus ancienne trace de la vie sur Terre. De nos jours, des échantillons d’ADN, issus d’organismes vivants, donnent une estimation des prémices d’une vie ancienne. Ils indiquent également que tous les organismes vivants descendent d’un microbe hypothétique qui serait notre dernier ancêtre commun universel, dénommé LUCA (Last Universal Common Ancestor). Cependant, un déluge de météorites aurait tué toute forme de vie précoce entre -4,1 et -3,9 Ga : un épisode connu sous le nom de Grand bombardement tardif. Ainsi, les scientifiques estiment que la première cellule fossile daterait d’environ 3,8 Ga. Cette forme de cellule primitive deviendra par la suite le noyau des cellules dites complexes.
Les stromatolithes : de la photosynthèse à une atmosphère oxygénée
Entre -3,4 et -3,5 Ga, les stromatolithes ont fait leur apparition. Ces structures rocheuses abritent des colonies de cyanobactéries capables de réaliser la photosynthèse anoxygénique (sans production de dioxygène). Entretemps, les bactéries ont commencé à coloniser la terre ferme. Des sols riches en matière organique datant de 2,9 Ga, ont prouvé l’existence de cette forme de vie primitive sur la terre ferme. Des bactéries fossiles ont également été retrouvées et estimées à 2,6 Ga.
Les stromatolithes de Shark Bay en Australie. Les premiers stromatolithes datent de plus de 3,4 milliards d’années. Crédit photo : Adobe Stock
La photosynthèse oxygénique (production d’oxygène) réalisée par les stromatolithes fait finalement son apparition il y a 2,45 Ga, libérant alors une grande quantité de dioxygène dans l’eau puis dans l’atmosphère : c’est la Grande oxydation. Il s’en suivra la première époque glaciaire.
Apparition et évolution de la cellule eucaryote
Les celluleseucaryotes sont des cellules complexes dotées d’un noyau qui contient leur matériel génétique (cellules végétales, animales et de champignons). Les cellules eucaryotes produisent des molécules qui leurs sont propres tels que les stéroïdes. Des traces de substances de ce type ont été trouvées dans des roches vieilles de 2,4 Ga. La plus ancienne trace fossile de cellule eucaryote correspond à un champignon fossile nommé Diskagma, qui serait vieux de 2,2 Ga.
Les cellules eucaryotes ont évolué en présence des mitochondries, qui sont devenues les centrales énergétiques des cellules complexes il y a 2 Ga. Par la suite, les cellules végétales ont également développé des chloroplastes il y a 1,5 Ga, leur permettant d’utiliser la lumière du soleil comme source d’énergie. Entretemps, deux lignées, respectivement semblables aux plantes et aux animaux, se sont divisées il y a 1,6 Ga.
Photographie et reconstitution de Diskagma buttonii, un champignon fossile ancien de 2,2 Ga, Afrique du Sud. Crédit photo : Retallack, via Wikimedia Commons
Apparition de la vie multicellulaire
Le plus ancien fossile d’un organisme pluricellulaire connu à ce jour est celui d’une algue : Bangiomorpha. Sur ce fossile datant de -1,2 Ga, des organesreproducteurs ont été identifiés ainsi que ce qui pourrait s’apparenter à un crampon (base de la tige servant à la fixation de l’organisme). Bangiomorpha est également le tout premier fossile d’un organisme eucaryote relevant d’un groupe toujours existant aujourd’hui : les algues rouges.
Selon des échantillons d’ADN actuels, les plantes et algues vertes seraient apparues il y a 934 millions d’années (Ma), tandis que les premiers animaux, des éponges, auraient fait leur apparition 184 Ma plus tard, il y a environ 750 Ma.
Explosion de la biodiversité
L’énigmatique faune de l’Édiacarien
La faune de l’Édiacarien (-635 à -541 Ma), qui doit son nom aux collines Édiacarien en Australie, est constituée d’organismes énigmatiques dont l’identification est encore discutée. Cependant, il s’agirait probablement des premiers fossiles de cnidaires (cousins des méduses et anémones marines actuelles) et même des premiers fossiles d’embryons d’animaux. Les animaux bilatériens auraient également émergé à cette époque comme le témoigne le fossile d’Ikariawariootia, un animal vermiforme daté de 555 Ma. Malheureusement, la plupart de ces espèces se sont éteintes à la fin de l’Édiacarien.
Diorama de la vie marine édiacarienne exposée à la Smithsonian Institution. Crédit photo : Ryan Somma, via Wikimédia Commons
L’explosion cambrienne et la vie océanique : une étape clé dans l’évolution de la vie sur Terre
Le Cambrien marque un tournant majeur dans l’histoire de l’évolution de la vie sur Terre. Située entre -542 et -485 Ma, cette époque est marquée par l’apparition de la plupart des groupes actuels d’animaux mais aussi quelques autres disparus entretemps. Ainsi, des fossiles des premierspoissons(Myllokunmingia et Haikouichthys) connus ont été datés de -530 Ma. Des empreintes, datant de la même période, ont prouvé la présence d’arthropodes sur la terre ferme. Des tissus fossilisés semblables à des os ont également été retrouvés et datés de -510 Ma.
Le géosite témoignant de la richesse biologique de cette période reste la faune de Burgess composée d’annélides (organismes vermiformes) et de chordés (principalement des arthropodes). Au total, ce sont plus de 80 000 spécimens de fossiles qui ont été retrouvés au sein du dépôt de schistes noirs du Parc national Yoho au Canada. Même si la faune retrouvée est exclusivement marine et principalement benthique (vivant proche du fond de l’océan), 140 espèces réparties en 119 genres ont été identifiés : 37% d’entre elles sont des arthropodes (19 espèces de trilobites) mais on retrouve également des algues, des mollusques, des éponges, des brachiopodes, et bien d’autres encore.
Les plantes n’en étaient pas moins présentes. En effet, des spores fossilisées datées de -470 Ma ont été retrouvées, prouvant la colonisation de la terre ferme par des plantes similaires à des mousses. Avec l’extinction Ordovicien-Silurien, près de 85% de ces espèces ont disparu. C’est la première extinction de masse que la Terre ait connue.
Fossile de Trilobite, Burgess, Parc national Yoho au Canada. Crédit photo : Edna Winti, via Wikimedia Commons
À la conquête de la terre ferme
Le Silurien (-443,4 à -419,2 Ma) est marqué par la sortie massive des eaux des organismes. Les plantes poursuivent alors leur conquête des territoires émergés. Une étonnante diversification des plantes terrestres débute durant le Dévonien (-419 à -359 Ma). Suite au développement des plantes ligneuses telles que les prêles ou les fougères au début de la période, les premières plantes à graines (ou spermaphytes) ont fait leur apparition au Dévonien supérieur. Des fossiles d’arbres datant de -380 Ma ont également prouvé l’existence des premières forêts.
Au cours de cette période, les animaux sortent également des eaux. Le fossile d’un mille-pattes daté de -428 Ma présente un corps qui suggère une respiration à l’air libre et une fécondation interne. Ces évolutions morphologiques vont permettre une importante diversification des animaux terrestres.
Un fossile de tétrapode daté de -375 Ma a prouvé l’émergence des premiers vertébrés terrestres avant de subir la seconde extinction de masse de la planète. Il s’agit l’extinction du Dévonien qui s’étend de −380 à −360 Ma qui a fait disparaître près de 75% des espèces.
Développement du gigantisme au Carbonifère
Le Carbonifère est une période géologique très riche en dioxygène marquée par un gigantisme chez les animaux et végétaux. Son nom provient des couches de charbon laissées en Europe de l’Ouest issues de la dégradation de toute la matière végétale de l’époque.
Si l’on souhaite se représenter cette période, il suffit d’imaginer des forêts primitives peuplées d’arbres de près de 40m de haut (lépidodendrons), de fougères arborescentes entre lesquels slaloment des mille-pattes géants (myriapodes) et libellules géantes de 70 cm d’envergure (meganeura).
Comparaison de l’envergure des libellules géantes du Carbonifère avec la taille moyenne d’une femme actuelle. Crédit infographie : Élise Heinen
Cette période est également marquée par la formation d’un supercontinent nommé La Pangée ainsi que par l’émergence de plusieurs groupes d’animaux encore présents aujourd’hui tels que les amphibiens (-360 Ma), les amniotes (-330 Ma) ou encore les reptiles (-318 Ma). Même si les mammifères n’ont pas fait leur apparition immédiatement, la découverte d’un fossile de cynodonte datant de -260 Ma présente des caractéristiques morphologiques intéressantes. En effet, ce reptile mammalien possédait une mâchoire puissante avec des dents différentes et une grande boîte crânienne. Ces caractéristiques seront ensuite transmises à ses descendants : les mammifères.
L’extinction permienne a marqué la fin de l’ère géologique du Paléozoïque. Celle-ci reste à ce jour la plus grande extinction de masse jamais connue par la biosphère. Elle décima près de 70% de la biodiversité de l’époque dont 95% des espèces marines.
« Les humains ne sont pas le résultat final d’un progrès évolutif prédictible mais plutôt une minuscule brindille sur l’énorme buisson arborescent de la vie qui ne repousserait sûrement pas si la graine de cet arbre était mise en terre une seconde fois. » Stephen Jay Gould, Paléontologue
L'histoire de l'évolution de la vie sur Terre
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Faune et flore du site fossilifère du lac Messel : témoin de l’avènement des mammifères. Crédit infographie : Élise Heinen
Fossile de Trilobite, Burgess, Parc national Yoho au Canada. Crédit photo : Edna Winti, via Wikimedia Commons
Photographie et reconstitution de Diskagma buttonii, un champignon fossile ancien de 2,2 Ga, Afrique du Sud. Crédit photo : Retallack, via Wikimedia Commons
Comparaison de l’envergure des libellules géantes du Carbonifère avec la taille moyenne d’une femme actuelle. Crédit infographie : Élise Heinen
Squelette « Lucy » (AL 288-1) Australopithecus afarensis. Crédit photo : Muséum national d’histoire naturelle, Paris, via Wikimedia Commons
Diorama de la vie marine édiacarienne exposée à la Smithsonian Institution. Crédit photo : Ryan Somma, via Wikimédia Commons
Les stromatolithes de Shark Bay en Australie. Les premiers stromatolithes datent de plus de 3,4 milliards d'années. Crédit photo : Adobe Stock
Des dinosaures aux premiers Hommes
Apparition des dinosaures et des mammifères
Les premiers fossiles de dinosaures datés de -231 Ma annoncent l’ère des reptiles géants. Cependant, ce n’est pas le seul groupe à apparaître et à s’étendre au Trias (-252,2 Ma à -201,3 Ma). En effet, les premiers mammifères apparaissent peu de temps après l’apparition des dinosaures avec notamment l’apparition d’Adelobasileus (-225 Ma), une sorte de rat probablement insectivore. Ce n’est que 15 millions d’années plus tard que la production de lait chez les mammifères fera son apparition.
Étonnamment, c’est l’extinction Trias-Jurassique (-200 Ma) qui permettra l’explosion radiative (évolution rapide) des dinosaures et des mammifères en libérant notamment des niches écologiques.
Un règne de 166 millions d’années…
Les dinosaures ont marqué une étape importante dans l’histoire de l’évolution de la vie sur Terre, malgré leur extinction à la limite Crétacé-Paléogène aussi tragique que brutale. Leur disparition serait vraisemblablement liée à l’impact sur Terre d’un astéroïde, entre autres, il y a 66 Ma. Leur présence sur Terre s’apparente à un véritable règne, de 166 millions d’années. Durant cette période, les dinosaures ont eu la chance d’assister à des évolutions majeures du vivant : de la diversification des plantes à graines et à fleurs (-190 Ma et -120 Ma) à la maîtrise de l’art du vol chez les oiseaux (archæoptéryx, -150 Ma) en passant par la division du supercontinent de la Pangée…
Débuts de l’âge d’or des mammifères
L’extinction Crétacé-Paléogène n’a pas causé uniquement de tort aux dinosaures. Les mammifères ont également été touchés et quasiment éradiqués. Cependant, quelques espèces ont survécu, particulièrement des placentaires. Les placentaires sont des organismes dont la progéniture se développe la majeure partie de son temps dans l’utérus de la femelle grâce au placenta. Celui-ci assure de nombreux échanges entre la mère et sa progéniture.
Ainsi, les premiers primates ont fait leur apparition il y a 56 Ma, puis les grands singes, il y a 25 millions d’années. Entretemps, la faune et la flore se sont développées et diversifiées considérablement pour se rapprocher de celles que nous connaissons aujourd’hui. Le site fossilifère du lac de Messel en Allemagne est daté de 47 Ma à 48 Ma et représente une véritable capsule temporelle traduisant notamment de l’évolution des mammifères.
Faune et flore du site fossilifère du lac Messel : une étape clé dans l’histoire de l’évolution du vivant. Crédit infographie : Élise Heinen
Des mammifères à la lignée humaine
Squelette « Lucy » (AL 288-1) Australopithecus afarensis. Crédit photo : Muséum national d’histoire naturelle, Paris, via Wikimedia Commons
Les grands-singes ont évolué rapidement. La séparation entre les prémices de la lignée humaine et celle des chimpanzés est encore discutée par les spécialistes mais les estimations varient en général entre 6 et 10 Ma. Il s’en suivra le début de la Préhistoire qui s’étend de –2,8 Ma à 3 300 avant Jésus-Christ. Les bornes de cette période sont marquées par l’apparition de la lignée humaine, et l’invention de l’écriture qui marquera le début de l’Antiquité.
Les origines de l’Homme sont encore assez floues dans la toile paléontologique. Cependant, certains fossiles emblématiques nous aident à mieux comprendre cette période et l’évolution du genre humain. Parmi eux Lucy, un spécimen fossile australopithèque Australopithecusafarensis (espèce éteinte). Ce spécimen appartenant à la lignée humaine est daté de 3,18 millions d’années. Longtemps considéré comme le plus ancien fossile de la lignée humaine, Lucy s’est vue détrônée par Abel qui est le premier spécimen de l’hominidé fossile Australopithecusbahrelghazali, découvert en 1995. Il aurait vécu entre 3,5 et 3 Ma et serait un contemporain d’Australopithecusafarensis.
En résumé…
Si l’on devait représenter l’histoire de l’évolution de la vie sur Terre sur une horloge, la Terre se formerait à minuit. Les premières formes de vie apparaîtraient à 4h10 du matin, tandis que les premiers organismes pluricellulaires feraient leur apparition à 17h45. Les dinosaures arriveraient à 23h40 et l’Homme seulement à 23h59 et 56 secondes…
RETENEZ
Les formes de vie les plus anciennes sur Terre dateraient de 3,8 milliards d’années.
Les stromatolithes ont joué un rôle essentiel dans l’évolution de la vie sur Terre en oxygénant les océans et l’atmosphère terrestre.
L’apparition des premières formes de vie multicellulaire, puis l’explosion cambrienne il y a 542 Ma, ont conduit à une grande diversité biologique sur Terre.
Les plantes et les animaux ont progressivement conquis la terre ferme, tandis que les dinosaures ont dominé la Terre pendant 166 millions d’années.
L’évolution humaine a débuté il y a 6 à 10 millions d’années, aboutissant à notre espèce : Homo sapiens ou « homme moderne ».
Coenraads RR, Koivula JI. Géologica: la dynamique de la terre les temps géologiques, les supercontinents, le climat, les formes de relief, les animaux, les plantes. Königswinter (Allemagne)] [Paris : H. F. Ullmann; 2008.
