Refroidissement de la Terre causé par des éruptions, pas par des météores

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D’anciens sédiments trouvés dans une grotte du centre du Texas semblent résoudre le mystère du refroidissement soudain de la Terre il y a environ 13 000 ans, selon une étude de recherche co-signée par un professeur de l’université A&M du Texas.

Michael Waters, directeur du Center for The Study of the First Americans et professeur distingué à l’université Texas A&M, et ses collègues de l’université Baylor et de l’université de Houston ont vu leurs travaux publiés dans Science Advances.

Certains chercheurs pensent que l’événement – qui a refroidi la Terre d’environ 3 degrés centigrades, une quantité énorme – a été causé par un impact extraterrestre avec la Terre, comme une collision de météores.

Mais Waters et l’équipe ont découvert que les preuves laissées dans les couches de sédiments de la grotte de Hall étaient presque certainement le résultat d’éruptions volcaniques.

Waters a indiqué que la grotte de Hall, située dans la région des collines du Texas, a un record de sédiments qui s’étend sur 20 000 ans et qu’il a commencé à faire des recherches dans la grotte en 2017.

« C’est un record exceptionnel qui offre une occasion unique de coopération interdisciplinaire pour étudier un certain nombre de questions de recherche importantes », a-t-il déclaré.

« Une grande question était de savoir si un impact extraterrestre s’était produit vers la fin de la dernière période glaciaire, il y a environ 13 000 ans, alors que les nappes glaciaires recouvrant le Canada fondaient, et avait provoqué un refroidissement brutal qui avait repoussé l’hémisphère nord dans la période glaciaire pendant 1 200 ans de plus »

Waters et l’équipe ont découvert que dans la grotte se trouvent des couches de sédiments, identifiées pour la première fois par Thomas Stafford (Stafford Research Laboratories, Colorado), qui datent de l’époque de l’impact proposé et qui pourraient répondre à la question et peut-être même identifier le déclencheur qui a déclenché l’ancienne vague de froid.

L’événement a également probablement contribué à l’extinction de grands mammifères tels que le mammouth, le cheval et le chameau qui parcouraient autrefois l’Amérique du Nord.

« Ces travaux montrent que la signature géochimique associée à l’événement de refroidissement n’est pas unique mais s’est produite quatre fois entre 9 000 et 15 000 ans », a déclaré Alan Brandon, professeur de géosciences à l’université de Houston et responsable de l’équipe de recherche.

« Ainsi, le déclencheur de cet événement de refroidissement n’est pas venu de l’espace. Les preuves géochimiques antérieures de l’explosion d’un gros météore dans l’atmosphère reflètent plutôt une période d’éruptions volcaniques majeures.

« J’étais sceptique », a déclaré Brandon. « Nous avons pris toutes les voies possibles pour trouver une explication alternative, ou même éviter cette conclusion. Une éruption volcanique avait été considérée comme une explication possible, mais elle a été généralement rejetée parce qu’il n’y avait pas d’empreinte géochimique associée »

Après l’éruption d’un volcan, la propagation mondiale des aérosols réfléchit le rayonnement solaire entrant loin de la Terre et peut entraîner un refroidissement global après l’éruption pendant un à cinq ans, selon la taille et l’échelle de temps de l’éruption, a déclaré l’équipe.

« Les Dryas plus jeunes, qui se sont produites il y a environ 13 000 ans, ont perturbé un réchauffement distinct à la fin de la dernière période glaciaire », a déclaré le co-auteur Steven Forman, professeur de géosciences à Baylor.

Le climat de la Terre a peut-être atteint un point de basculement à la fin de la période de Younger Dryas, peut-être en raison du déversement de la calotte glaciaire dans l’océan Atlantique Nord, de l’augmentation de la couverture neigeuse et de puissantes éruptions volcaniques qui ont pu, ensemble, entraîner un refroidissement intense de l’hémisphère nord, a déclaré M. Forman.

« Cette période de refroidissement rapide coïncide avec l’extinction d’un certain nombre d’espèces, dont les chameaux et les chevaux, et l’apparition de la tradition archéologique de Clovis », a déclaré M. Waters.

Brandon et son collègue Nan Sun, de l’université de Houston, ont effectué l’analyse isotopique des sédiments recueillis dans la grotte de Hall. Ils ont découvert que des éléments tels que l’iridium, le ruthénium, le platine, le palladium et le rhénium n’étaient pas présents dans les bonnes proportions, ce qui signifie qu’un météore ou un astéroïde ne pourrait pas avoir causé l’événement.

« L’analyse isotopique et la proportion relative des éléments correspondaient à celles qui avaient été trouvées dans les gaz volcaniques précédents », a déclaré Sun, auteur principal du rapport.

Les éruptions volcaniques provoquent leur refroidissement le plus sévère près de la source, généralement l’année de l’éruption, avec un refroidissement nettement moindre dans les années qui suivent l’éruption, a déclaré l’équipe.

Le refroidissement du Dryas le plus récent a duré environ 1 200 ans, « donc une seule cause éruptive volcanique est un facteur déclencheur important, mais d’autres changements du système terrestre, comme le refroidissement des océans et une plus grande couverture neigeuse étaient nécessaires pour soutenir cette période plus froide », a déclaré M. Forman.

Waters a ajouté que le fond du problème est que « les anomalies chimiques trouvées dans les sédiments datant du début des Dryas les plus jeunes sont le résultat du volcanisme et non d’un impact extraterrestre »

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