La Terre va-t-elle perdre le Nord ?

Publié par Brujitafr sur 7 Octobre 2012, 05:37am

Régulièrement dans l'historie de la Terre, les pôles magnétiques s'inversent. La dernière fois, c'était il y a 800.000 ans, et la prochaine inversion semble avoir du retard. En partenariat avec l'Académie des sciences.

Par le docteur Vincent Courtillot, membre de l'Académie des sciences

Rien n'est stable dans notre univers. Le champ magnétique de la Terre, sur lequel s'aligne l'aiguille de nos compas et boussoles, n'échappe pas à la règle. Depuis les Romains, son intensité a diminué de moitié. Au point que certains se demandent s'il ne va pas bientôt s'annuler… Pour surprenant qu'il puisse paraître, ce phénomène, baptisé inversion de polarité, s'est déjà produit à maintes reprises au cours de l'histoire mouvementée de notre planète (1). Sa découverte est due à Bernard Brunhes, il y a environ un siècle, mais il aura fallu cinquante ans pour que l'idée en soit définitivement acceptée.

Le champ magnétique terrestre est engendré par la rotation de la Terre sur elle-même, rotation qui implique celle de son noyau de fer liquide conducteur de l'électricité par le biais de ce que l'on appelle l'effet dynamo. Nos instruments mesurent ce champ depuis quelques siècles seulement. Pour les périodes plus anciennes, les géophysiciens ont recours à la mémoire magnétique des roches. Ces dernières sont en effet capables d'enregistrer le champ magnétique terrestre et de conserver l'information pendant des milliards d'années.

La dernière inversion date d'un peu moins de 800.000 ans

C'est ainsi que l'étude détaillée de séries de coulées de lave a permis de montrer que, pendant une inversion, l'intensité du champ chute à moins de 10 % de sa valeur normale. L'aimant dipolaire (orienté nord-sud ou sud-nord selon les périodes) s'écroule, et un champ à géométrie plus complexe, multipolaire, domine alors. La dernière inversion date d'un peu moins de 800.000 ans et la prochaine semble avoir du retard… L'inversion peut être très brève, de l'ordre de quelques milliers d'années, parfois moins. Mais il lui arrive aussi d'avorter. On parle alors d'excursion. La dernière en date, découverte par Norbert Bonhommet dans la chaîne des Puys, remonte à 40.000 ans. Jean-Pierre Valet, géophysicien à l'Institut de physique du globe à Paris, a suggéré qu'elle pouvait avoir contribué à la disparition de l'homme de Néandertal. Mais on n'a pas trouvé de coïncidence systématique entre inversions du champ et extinctions d'espèces.

À l'aide de magnétomètres embarqués, les géophysiciens ont mis en évidence dans tous les océans une longue séquence d'anomalies magnétiques, alternativement positives et négatives. Ils ont compris que les fonds océaniques avaient enregistré les inversions. Ils ont ainsi établi une échelle qui remonte à plus de 160 millions d'années et comporte près de 300 inversions. Ce «code-barres» est devenu un moyen privilégié pour dater de nombreux événements géologiques. Pour les périodes plus anciennes, on a recours à la magnétostratigraphie, c'est-à-dire la détermination de la séquence des inversions dans des couches géologiques sédimentaires. Au-delà de 300 millions d'années, les observations se font rares. La plus vieille inversion connue date de 2,7 milliards d'années. Le processus était sans doute déjà à l'œuvre peu après la formation de la Terre, il y a 4,5 milliards d'années, puis, ensuite, de celle de son noyau .

La fréquence des inversions varie énormément: de quelques-unes par million d'années à de très longues périodes au cours desquelles le champ reste stable. On a découvert trois de ces «superchrons» au cours des ères secondaire (crétacé) et primaire (carbonifère, ordovicien).

Un domaine très dynamique

Ainsi, se dessinent des cycles d'environ 200 millions d'années qui rappellent ceux qui caractérisent l'évolution des supercontinents. Ces superchrons pourraient refléter un contrôle, par la tectonique des plaques, des processus qui engendrent le champ magnétique au sein du noyau terrestre. Ou bien une modulation du mécanisme de la dynamo par les variations du flux de chaleur extrait par le manteau du noyau (la chaleur produite dans le noyau s'en échappe plus ou moins efficacement selon les périodes par le manteau beaucoup plus froid et visqueux). Expériences de laboratoire et simulations numériques concordent pour voir dans les inversions des instabilités aléatoires. La prochaine inversion est-elle pour demain? Rien ne permet de le dire: la variabilité actuelle reste dans le domaine des fluctuations normales et il est impossible de prédire le comportement du champ au-delà d'un siècle.

Le rythme des découvertes et des publications s'est accéléré depuis quelques années et les contributions françaises y sont importantes. Gageons que ce domaine très dynamique de la géophysique nous réserve encore de belles surprises.

(1) Sur notre planète et sur notre astre règnent des champs magnétiques qui épisodiquement se renversent. L'Académie des sciences leur a consacré le 19 juin dernier une conférence-débat.