C’est inédit depuis plusieurs millions d’années : la durée des jours sur Terre entre dans une autre phase

Si l’être humain a fixé la durée d’un jour à 24 heures, la rotation de la Terre sur elle-même n’est toutefois pas tout à fait réglée comme un métronome. De nombreuses études ont en effet révélé que depuis la formation de notre Planète, la durée des journées avait varié considérablement, se rallongeant de façon notoire en raison de l’éloignement progressif de la Lune et des forces de marée.

Lire l’article

Ces effets gravitationnels entraînent ainsi un ralentissement de la rotation de la Terre sur son axe d’environ 1,7 milliseconde par siècle. Pas de quoi modifier notre système de mesure de temps. Une petite correction est simplement nécessaire de temps en temps pour « re-synchroniser » nos horloges avec la réalité.

La Lune, via l’effet des marées et son éloignement progressif, ralentit progressivement la rotation de la Terre sur elle-même. © TOimages, Adobe Stock

Durée du jour : l’influence de la dynamique interne et du climat

Outre la Lune, d’autres facteurs peuvent venir perturber la longueur d’un jour terrestre. La dynamique interne de la planète et la tectonique des plaques peuvent en effet avoir des effets mineurs, tout comme les changements climatiques, le mouvement des continents, de même que la fonte ou la formation des calottes glaciaires modifient en effet la distribution des masses terrestres, ce qui fait très légèrement varier la rotation de la planète.

Toutefois, l’effet du réchauffement climatique actuel serait loin d’être anecdotique. De précédentes études ont en effet calculé qu’entre 2000 et 2020, la redistribution de la masse d’eau liée à la fonte des calottes polaires et des glaciers a fait s’allonger la durée du jour à une vitesse de 1,33 milliseconde par siècle.

Mais ce taux est-il anormal par rapport aux variations que la Terre a connues dans le passé lors de périodes de réchauffement climatique naturelles ?

L’évolution de la durée du jour lue dans les coquilles de micro-organismes marins

« Ce qui n’était pas clair, c’est s’il y avait eu dans le passé des périodes durant lesquelles le climat avait fait augmenter la longueur du jour de façon si rapide », explique Mostafa Kiani Shahvandi, chercheur à l’Université de Vienne.

Pour répondre à cette question, qui vise à quantifier l’impact du réchauffement climatique actuel sur les systèmes terrestres globaux, une équipe de chercheurs a donc exploré les fluctuations de la longueur du jour sur les derniers millions d’années. Pour cela, ils ont analysé les restes fossilisés de minuscules organismes marins, les foraminifères.

La composition des coquilles des foraminifères aide à reconstruire l’évolution de la durée du jour au fil du temps. © ETH Zurich

Les foraminifères sont des micro-organismes unicellulaires qui construisent des coquilles calcaires ouvragées, que l’on appelle tests, à partir du carbonate de calcium (CaCO3) présent dans l’eau de mer. Or, l’oxygène composant ces carbonates peut être représenté par des isotopes différents. Le rapport 16O/18O dans les tests va d’ailleurs dépendre de deux facteurs principaux : la température de l’eau et la quantité d’eau piégée dans les calottes glaciaires.

En effet, quand les glaciers se forment, ils emprisonnent préférentiellement l’eau « légère » composée de l’isotope 16O, ce qui entraîne un enrichissement en 18O dans l’océan et donc dans les tests des foraminifères.

Quand les glaciers fondent (et que le niveau des océans monte), le 16O retourne dans les océans et le rapport 16O/18O dans les tests change. On dit donc que ce rapport isotopique est un « proxy » plutôt fiable pour estimer le volume des glaces et donc le niveau marin à une période donnée. De ces paramètres, il est ensuite possible de calculer la longueur de la durée du jour.

L’effet du réchauffement climatique bientôt plus fort que celui de la Lune ?

Les résultats des analyses et de modélisations probabilistes, publiés dans la revue Journal of Geophysical Research, ont ainsi montré que durant le Quaternaire (soit les 2,6 derniers millions d’années), les cycles de croissance et fontes des glaces continentales ont entrainé des variations significatives de la durée du jour. Mais les valeurs mesurées depuis le début du XXIe siècle n’ont rien à voir en matière de taux par rapport à ceux observés sur les 3,6 derniers millions d’années.

Lire l’article

L’évolution depuis les années 2000 est en effet bien plus rapide et révèle l’impact sans précédent qu’ont les activités humaines sur le climat terrestre. Et l’effet n’est pas près de s’arrêter, au contraire. D’ici la fin du siècle, l’influence du changement climatique sur la durée du jour pourrait en effet surpasser celui de la Lune !