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L’hypothèse d’un impact d’astéroïde pour expliquer le refroidissement du Dryas récent

Le Dryas récent, nommé d’après une petite fleur blanche et jaune arctique qui a fleuri pendant la vague de froid, fascine depuis longtemps les scientifiques. Jusqu’à ce que le réchauffement climatique provoqué par l’Homme se produise, cette période a été l’une des plus fortes fluctuations récentes de la température sur Terre.

Alors que la dernière période glaciaire s’est estompée, il y a environ 12’800 ans, les températures dans certaines parties de l’hémisphère Nord ont chuté jusqu’à 8 °C, transformant progressivement la forêt dense en toundra, sur une période de 1300 ans. Le déclencheur aurait pu être une perturbation dans la ceinture de transport des courants océaniques, y compris le Gulf Stream transportant la chaleur vers le nord depuis les tropiques.

Dans un article paru en 1989 dans Nature, Kennett, avec Wallace Broecker, un climatologue à l’observatoire de la Terre de l’Université Columbia, expliquaient comment l’eau de fonte provenant des couches de glace en retrait aurait pu arrêter la convection des courants. En 2007, Kennett a suggéré un nouveau déclencheur. Il a fait équipe avec des scientifiques dirigés par Richard Firestone, physicien au Lawrence Berkeley National Laboratory en Californie, pour proposer l’impact d’un astéroïde.

Explosant sur la banquise couvrant l’Amérique du Nord, l’impacteur aurait projeté de la poussière, bloquant la lumière du Soleil, et rafraîchissant ainsi la région. Plus au sud, des projectiles enflammés auraient mis le feu aux forêts, produisant de la suie accentuant l’obscurcissement et donc le refroidissement. L’impact aurait également pu déstabiliser la glace et libérer des eaux de fonte qui auraient perturbé la circulation dans l’Atlantique.

Firestone et ses collègues ont repéré des couches de sédiments minces sur des dizaines de sites archéologiques en Amérique du Nord. Ces sédiments semblaient contenir des traces géochimiques d’impact extraterrestre, comme un pic d’iridium, l’élément qui a contribué à consolider la thèse de l’impact de Chicxulub.

Les sédiments fournissaient également de minuscules perles de verre et de fer — de possibles débris météoritiques — ainsi que de grandes quantités de suie et de charbon, indiquant des incendies.

Un impact aux conséquences destructrices

L’impact aurait été un spectacle pour quiconque à moins de 500 kilomètres. Une boule de feu blanche quatre fois plus grosse et trois fois plus brillante que le Soleil serait tombée du ciel. Si l’objet heurtait une couche de glace, il aurait pénétré dans le substrat rocheux, vaporisant l’eau et la pierre en un éclair. L’explosion qui en a résulté a rassemblé l’énergie de 700 bombes nucléaires de 1 mégatonne.

Même un observateur situé à des centaines de kilomètres aurait été victime d’une onde de choc, d’un coup de tonnerre monstrueux et de vents d’une force d’ouragan. Plus tard, des débris rocheux auraient pu pleuvoir sur l’Amérique du Nord et l’Europe, et la vapeur libérée, un gaz à effet de serre, aurait pu réchauffer localement le Groenland, faisant fondre encore plus de glace.

La nouvelle de la découverte d’un impact a réveillé un vieux débat parmi les scientifiques étudiant le paléoclimat. Un impact massif sur la banquise aurait provoqué un écoulement d’eau dans l’océan Atlantique, perturbant potentiellement la ceinture de convection des courants océaniques et provoquant une chute des températures, en particulier dans l’hémisphère Nord. « Qu’est-ce que cela signifierait pour les espèces ou pour la vie à l’époque ? C’est une énorme question en suspens » déclare Jennifer Marlon, paléoclimatologue à l’Université de Yale.

Une hypothèse sévèrement critiquée par la communauté scientifique

L’équipe a été immédiatement critiquée. Le déclin des mammouths, des paresseux géants et d’autres espèces avait commencé bien avant le Dryas récent. En outre, il n’y a pas eu de signe de mortalité humaine en Amérique du Nord, ont déclaré des archéologues. Les nomades du peuple Clovis ne seraient restés longtemps dans aucun site. En d’autres mots, l’hypothèse de l’impact essayait de résoudre des problèmes qui n’avaient pas besoin d’être résolus.

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Les preuves géochimiques ont également commencé à s’éroder. D’autres recherches n’ont pas pu détecter le pic d’iridium dans les échantillons du groupe. Les perles étaient réelles, mais elles étaient abondantes à travers de nombreuses périodes géologiques, et la suie et le charbon de bois ne semblaient pas montrer de nette augmentation au Dryas récent.

sable sediment groenland

Les scientifiques continuent d’étudier les sédiments et les couches de sable autour du cratère afin de conforter l’hypothèse de l’impact à l’origine du Dryas récent. Crédits : Svend Funder

Pourtant, l’hypothèse de l’impact n’a jamais été définitivement rejetée. Ses partisans ont continué d’étudier la couche de débris sur d’autres sites en Europe et au Moyen-Orient. Ils ont également signalé avoir trouvé des diamants microscopiques sur différents sites qui auraient, selon eux, pu n’être formés qu’uniquement par un impact. Là aussi, ces affirmations ont soulevé plusieurs critiques.

Les partisans d’un impact expliquant le Dryas récent accueillent donc cette nouvelle découverte avec enthousiasme. « Je prédisais sans équivoque que ce cratère aurait le même âge que le Dryas récent » déclare James Kennett, géologue marin à l’Université de Californie à Santa Barbara, l’un des scientifique à l’origine de cette hypothèse.

Les chercheurs ont estimé que l’impact aurait fait fondre 1500 gigatonnes de glace, soit environ autant de glace que l’Antarctique en a perdu à cause du réchauffement de la planète au cours de la dernière décennie. L’effet de serre local dû à la vapeur libérée et à la chaleur résiduelle dans le cratère aurait ajouté davantage de matière fondue. Une grande partie de cette eau douce aurait pu se retrouver dans la mer du Labrador à proximité, un site principal alimentant la circulation de l’océan Atlantique.

Entre preuves et controverse : une hypothèse toujours en débat

L’équipe de Kjær a découvert que la plupart des glaces à Hiawatha étaient parfaitement stratifiées au cours des 11’700 dernières années. Mais dans la paléoglace perturbée, les reflets brillants disparaissent. En analysant les couches profondes, l’équipe a trouvé une correspondance avec la glace de surface riche en débris sur le bord de Hiawatha, remontant à 1200 ans.

D’autres indices suggèrent également que Hiawatha pourrait être l’impact à l’origine du Dryas récent. En 2013, Jacobsen a examiné une carotte de glace du centre du Groenland, à 1000 kilomètres de distance. Il s’attendait à mettre fin à la théorie de l’impact du Dryas récent en montrant qu’il y a 12’800 ans, les niveaux de métaux que les impacts d’astéroïdes ont tendance à augmenter, n’ont pas révélé de pics. Au lieu de cela, il a découvert un pic de platine, similaire à celui mesuré dans des échantillons prélevés sur le site du cratère.

Richard Alley, glaciologue à la Pennsylvania State University estime quant à lui, que l’impact est beaucoup plus vieux que 100’000 ans et qu’un lac sous-glaciaire peut expliquer les textures étranges près de la base de la glace. Un impact récent aurait également dû laisser sa marque dans la demi-douzaine de carottes de glace profonde forées sur d’autres sites du Groenland, qui documentent les 100’000 ans de l’histoire de la calotte glaciaire actuelle.

Tant que les scientifiques ne parviendront pas à dater précisément ce cratère d’impact, l’hypothèse d’un astéroïde à l’origine de l’événement du Dryas récent restera en suspens. Pour ce faire, les chercheurs envisagent de forer plus profondément dans la glace, afin d’accéder directement aux roches internes et d’en utiliser la radioactivité comme méthode de datation.

Source : Science Advances
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(article sur plusieurs pages)

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