86 400 secondes. C’est la durée d’une journée terrestre, gravée dans les horloges atomiques, inscrite dans les algorithmes de chaque GPS, codée dans les serveurs qui font tourner Internet. Ce chiffre, nous le tenons pour immuable. Il ne l’est plus. Depuis l’an 2000, les journées s’allongent à raison de 1,33 milliseconde par siècle, un rythme plus rapide que n’importe quel moment du siècle précédent. Le responsable n’est pas la Lune, ni un mystérieux phénomène cosmique. C’est le réchauffement climatique, notre réchauffement climatique.
À retenir
- La NASA découvre que les journées terrestres ne durent plus exactement 24 heures
- Un phénomène inédit depuis l’existence des humains, comparable à un événement d’il y a 3,6 millions d’années
- Nos émissions pourraient bientôt dépasser l’influence lunaire sur la rotation de la Terre
Sommaire
- Un patineur qui écarte les bras, à l’échelle planétaire
- Inédit depuis 3,6 millions d’années
- Des millisecondes qui font planter des systèmes
- La Lune bientôt dépassée par nos émissions
Un patineur qui écarte les bras, à l’échelle planétaire
La mécanique est élégante dans sa brutalité. Le phénomène s’explique par le déplacement de masse dû à la fonte des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique : plus l’eau des régions polaires s’écoule dans les océans du monde, en particulier dans les zones équatoriales, plus la vitesse de rotation de la Terre ralentit. C’est ce que les physiciens appellent la conservation du moment cinétique, et c’est le même principe que celui observé chez une patineuse artistique : en rapprochant ses bras de son corps, elle accélère sa rotation, tandis qu’en les étendant, elle la ralentit.
La Terre, elle, étend les bras en permanence. La fonte des calottes glaciaires redistribue des quantités massives d’eau vers les océans, ce qui modifie l’équilibre global de la planète. La Terre change légèrement de forme, notamment en se renflant autour de l’équateur, ce qui ralentit sa rotation. Un renflement imperceptible à l’œil nu, mais parfaitement lisible pour les satellites de la mission GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) de la NASA. Les auteurs ont utilisé les observations satellitaires de changement de masse issues de la mission GRACE et de son successeur GRACE-FO, ainsi que des études antérieures sur le bilan de masse pour reconstituer les variations de la durée du jour depuis 1900.
Ce qui surprend dans cette histoire, c’est la vitesse du phénomène. L’allongement « naturel » des jours a pris des millions d’années, tandis que l’impact de l’homme s’est fait de plus en plus sentir en moins de deux siècles. «En à peine 100 ans, les êtres humains ont modifié le système climatique à un point tel que nous en voyons l’impact sur la façon dont la planète tourne elle-même», a déclaré Surendra Adhikari, géophysicien au Jet Propulsion Laboratory de la NASA.
Inédit depuis 3,6 millions d’années
Des chercheurs de l’Université de Vienne et de l’ETH Zurich ont voulu savoir si ce ralentissement avait déjà été observé dans l’histoire géologique de la planète. Pour remonter le temps, ils ont eu recours à une méthode inattendue : l’équipe s’est appuyée sur des restes fossilisés de foraminifères benthiques, des organismes marins unicellulaires qui préservent des signaux chimiques des conditions océaniques passées. Ces minuscules coquilles fossilisées, vieilles de millions d’années, fonctionnent comme des archives naturelles du niveau de la mer, et donc, par calcul, de la durée des journées.
Le verdict est sans appel. L’allongement actuel de 1,33 milliseconde par siècle constitue la variation la plus rapide observée au cours des 3,6 derniers millions d’années. En analysant la composition chimique des fossiles de foraminifères, les scientifiques ont pu montrer que l’augmentation actuelle de la durée du jour se distingue clairement sur cette période. «Il y a environ 2 millions d’années seulement, le rythme de variation de la durée du jour était presque comparable, mais jamais auparavant ni après, le climat planétaire n’avait connu une telle élévation du niveau de la mer qu’entre 2000 et 2020», précise Shahvandi.
Pour replacer ce chiffre dans sa juste proportion : 3,6 millions d’années en arrière, Homo sapiens n’existait pas encore. Le genre Homo lui-même balbutiait à peine son apparition sur le continent africain. Ce que le réchauffement anthropique est en train d’imprimer dans la rotation de notre planète n’a donc aucun précédent dans toute l’histoire humaine, ni même préhumaine.
Des millisecondes qui font planter des systèmes
Une milliseconde et demie par siècle, soit 13,3 microsecondes par an. Rien qui justifie de régler son réveil différemment. Mais cette tranquillité apparente masque une réalité technique beaucoup plus inconfortable. Ces quelques millisecondes, qui paraissent insignifiantes à l’échelle d’une vie humaine, peuvent avoir d’importantes répercussions sur certains systèmes techniques, comme les GPS, les services de transactions financières et même Internet. Benedikt Soja souligne que «tous les centres de données qui gèrent Internet, les communications et les transactions financières sont basés sur un timing précis».
À l’International Earth Rotation and Reference Systems Service à Paris, une discrète vérification a lieu plusieurs fois par an. Des techniciens comparent les horloges atomiques mondiales, qui mesurent le temps avec une précision absolue, avec la rotation réelle de la planète. Les deux ne concordent jamais tout à fait. À intervalles réguliers, les horloges prennent de l’avance et une décision s’impose : ajouter une seconde au système mondial de mesure du temps. Depuis 1972, 27 secondes intercalaires ont ainsi été ajoutées au temps universel pour compenser le ralentissement de la rotation terrestre.
Ce qui rend la situation nouvelle, c’est que dans la dernière décennie, le schéma est devenu moins prévisible. L’écart entre le temps atomique et le temps de rotation ne suit plus la courbe lisse que les astronomes attendaient. Le réchauffement climatique a introduit une variable imprévisible dans des calculs qui, pendant des siècles, relevaient de la pure astronomie.
La Lune bientôt dépassée par nos émissions
Depuis des milliards d’années, c’est la Lune qui gouverne le ralentissement de la rotation terrestre. Si les émissions continuent d’augmenter, l’allongement de la durée du jour dû au changement climatique pourrait atteindre 2,62 millisecondes par siècle, dépassant l’effet de la friction des marées lunaires, qui a augmenté la durée du jour de 2,4 millisecondes par siècle en moyenne. Appelée friction des marées lunaires, cet effet a été la principale cause de l’allongement des jours sur Terre depuis des milliards d’années.
Pour la première fois dans l’histoire de la Terre, la force dominante qui façonne la durée d’une journée ne serait plus céleste. Elle serait terrestre. Une phrase qui mérite d’être relue. Pendant 4,5 milliards d’années, la durée de nos journées a été dictée par un satellite naturel à 384 000 kilomètres d’ici. Dans un scénario à fortes émissions, ce serait nos activités industrielles qui prendraient le dessus, une bascule géophysique aussi inédite qu’elle est, pour l’instant, silencieuse.
Il existe d’ailleurs un effet collatéral que peu d’analyses mentionnent : la même redistribution de masse qui ralentit la rotation déplace également l’emplacement de l’axe de rotation de la planète. Les scientifiques appellent ce phénomène la «dérive polaire». En analysant 120 ans de mesures via des algorithmes d’apprentissage automatique, l’équipe de recherche a constaté que 90 % des fluctuations récurrentes de la position de l’axe pouvaient s’expliquer par les changements dans les nappes phréatiques, les calottes glaciaires, les glaciers et le niveau de la mer. L’axe a dévié d’environ 9 mètres au cours du siècle passé. Le réchauffement climatique ne change pas seulement ce que montre un thermomètre : il déplace, imperceptiblement mais mesurément, le pôle Nord lui-même.
Sources : futura-sciences.com | trustmyscience.com