Tout au long de l’histoire de la Terre, les processus du système solaire ont contrôlé le cycle du carbone

Succession de Mudstone

Des géologues étudient la succession de mudstone du membre du Belemnite Marl du Jurassique inférieur (Pliensbachien) dans le Dorset, au Royaume-Uni, montrant des variations de la composition des sédiments à rythme orbital similaires au noyau étudié au Pays de Galles. Crédit: Dr. Micha Ruhl

Le monde prend conscience du fait que les émissions de carbone d’origine humaine sont responsables du réchauffement de notre climat, entraînant des changements sans précédent dans les écosystèmes et nous plaçant sur la bonne voie pour le sixième événement d’extinction de masse de l’histoire de la Terre.

Cependant, de nouvelles recherches publiées cette semaine dans une revue internationale de premier plan PNAS, jette un éclairage nouveau sur l’interaction complexe des facteurs affectant le climat mondial et le cycle du carbone – et sur ce qui s’est produit il y a des millions d’années pour déclencher deux des événements d’extinction les plus dévastateurs de l’histoire de la Terre.

En utilisant des données chimiques d’anciens gisements de mudstone au Pays de Galles, une équipe internationale comprenant des scientifiques du Trinity College de Dublin a découvert que les changements périodiques de la forme de l’orbite de la Terre autour du Soleil étaient en partie responsables des changements du cycle du carbone et du climat mondial pendant et entre les Extinction de masse du Trias et du Jurassique (il y a environ 201 millions d’années, quand environ 80% des espèces sur Terre ont disparu pour toujours) et l’événement anoxique océanique du Toarcien (il y a environ 183 millions d’années).

Excentricité de l'orbite terrestre

L’excentricité de l’orbite terrestre autour du Soleil. La fluctuation entre une orbite presque circulaire et elliptique entraîne des changements cycliques dans l’environnement terrestre, y compris le cycle mondial du carbone. Crédits: Marisa Storm

De plus, l’activité volcanique a libéré de grandes quantités de gaz à effet de serre dans les océans et l’atmosphère à ce moment, ce qui a entraîné des perturbations majeures du cycle du carbone mondial ainsi que des changements climatiques et environnementaux mondiaux.

Le Dr Micha Ruhl, professeur adjoint en sédimentologie à Trinity, a déclaré:

“Notre travail montre que pendant les 18 millions d’années environ entre l’extinction de masse du Trias et du Jurassique et l’événement anoxique océanique du Toarcien, le cycle mondial du carbone de la Terre était en constante évolution.”

«Les changements périodiques de la forme de l’orbite de la Terre autour du soleil ont eu un impact sur la quantité d’énergie reçue par la Terre du soleil, ce qui a eu un impact sur les processus climatiques et environnementaux, ainsi que sur le cycle du carbone, à l’échelle locale, régionale et mondiale. “

«Bien que ce phénomène soit bien connu pour avoir provoqué les cycles glaciaires plus récemment, la présente étude montre que ces mécanismes de forçage externes sur les systèmes de la Terre fonctionnaient également et contrôlaient le cycle du carbone de la Terre dans un passé lointain, même pendant les périodes non glaciaires. quand la Terre était marquée par les conditions climatiques des maisons chaudes. »

Les configurations orbitales actuelles et les processus du système solaire auraient dû entraîner un retour futur aux conditions glaciaires. Cependant, la libération anthropique de carbone aura probablement perturbé ce processus naturel, provoquant un réchauffement climatique rapide, plutôt qu’un retour régulier à des climats plus froids.

L’étude des événements de changements mondiaux passés, tels que l’extinction de masse du Trias final et l’événement anoxique océanique toarcien, ainsi que le temps entre les deux, permet aux scientifiques de démêler les différents processus qui contrôlent le changement du cycle du carbone mondial et de contraindre les points de basculement dans la Terre. système climatique.

Une importante équipe de recherche internationale, composée de scientifiques de toute l’Europe, d’Amérique du Nord et du Sud et de la Chine, et comprenant le Dr Micha Ruhl et d’autres chercheurs de Trinity, commencera bientôt à forer un forage profond de 1 km pour récupérer des échantillons de roche.

Ces échantillons comprendront des informations climatiques et environnementales détaillées et permettront une meilleure compréhension des processus qui ont conduit aux événements majeurs de changement global et aux extinctions de masse du passé. Le forage de ce forage aura lieu dans le cadre du programme de forage continental international.

Référence: «stimulation orbitale et évolution séculaire du cycle du carbone du Jurassique précoce» par Marisa S. Storm, Stephen P. Hesselbo, Hugh C. Jenkyns, Micha Ruhl, Clemens V. Ullmann, Weimu Xu, Melanie J. Leng, James B. Riding et Olga Gorbanenko, 10 février 2020, Actes de l’Académie nationale des sciences.
DOI: 10.1073 / pnas.1912094117