Inversion du champ magnétique terrestre: 7 choses à savoir

Notre bouclier cosmique s'affaiblit et change de forme et d'orientation. Mais pas pour la première fois: voici ce qui se passe et quelles peuvent être les conséquences sur la vie.

Lors du récent Symposium Living Planet 2016, Chris Finlay (Université technique du Danemark) a démontré, grâce à l'utilisation de satellites lancés par l'agence spatiale européenne, que le champ magnétique terrestre s'affaiblit. Il y a un film sur la tendance catastrophique qui raconte quelque chose comme ça, Le Noyau: dans ce cas, le champ magnétique terrestre cesse de fonctionner parce que le noyau interne de notre planète s'est arrêté, il ne tourne plus. Mais nos héros pénètrent jusqu'au cœur, le bombardent, le redémarrent et l'humanité est sauvée. Une fois la science-fiction terminée, passons à la réalité.

Qu'est-ce que le noyau a à voir avec le champ magnétique? Pour répondre à cette question, nous devons glisser (au moins idéalement) à la frontière entre le noyau interne et le noyau externe: ils ont une composition similaire, mais le noyau externe est liquide, le noyau interne solide. Là-bas, des courants électriques sont créés qui sont si puissants que les éclairs les plus violents de la Terre pâlissent, et à partir de ces courants est né l'un des phénomènes les plus importants pour la vie de notre planète: le champ magnétique. Le magnétisme terrestre qui se forme à 2500-3000 km de profondeur sous nos pieds s'étend sur des dizaines de milliers de kilomètres dans l'espace, formant une enveloppe, appelée la magnétosphère , qui agit comme un bouclier, et dévie et réduit les rayons cosmiques qui arrivent sur Terre.

Ça bouge? Combien? Le champ magnétique est extrêmement complexe à étudier et à comprendre, à tel point que son origine n'est pas encore tout à fait claire: cependant, nous savons que depuis au moins deux siècles il diminue d'intensité. Et il y a plus: le pôle Nord magnétique (qui ne coïncide pas avec celui géographique) se déplace constamment et, au cours des dernières décennies, du Canada, il s'est déplacé vers la Russie.

En 1904, le pôle magnétique a commencé à se déplacer vers le nord-est à un rythme d'environ 15 kilomètres par an. En 1989, il y a eu une première accélération et en 2007 une deuxième accélération, lorsque le pôle s'est déplacé vers la Sibérie à une vitesse de 55 km par an. Selon Larry Newitt, de la Commission géologique du Canada, à la fin de 2040, après avoir traversé l'océan Arctique, le pôle nord magnétique émergera en Sibérie.

Selon Newitt, cela pourrait signifier que le champ magnétique est proche d'une inversion: le nord magnétique pourrait se déplacer de plus en plus vers le sud pour atteindre la région du pôle Sud. Et ainsi, un jour, en se réveillant le matin, on pourrait découvrir que la boussole il n'indique plus le Pôle Nord, mais le Sud. Il vaut la peine de préciser une fois pour toutes que ce ne sera pas la Terre à renverser, mais seulement son champ magnétique.

C'est la première fois? Non, c'est déjà arrivé des dizaines de fois. Il a été découvert en étudiant les laves riches en fer, dont les minéraux ferreux restent en quelque sorte «gelés» dans les roches avec la direction du champ magnétique imprimée sur leur refroidissement. L'inversion semble respecter des cycles de 600 à 700 000 ans. Mais les moyennes, on le sait, doivent être prises pour ce qu'elles sont: il y a eu aussi des périodes de 40 millions d'années sans aucune inversion, alors que dans certains cas la période entre une inversion et une autre n'a été que de quelques siècles.

Les inversions se produisent-elles rapidement? En termes géologiques, oui: c'est ce qui s'est passé il y a environ 41000 ans, lorsque le champ magnétique n'a pas mis plus de 450 ans pour se déplacer du pôle Nord au pôle Sud, puis revenir à la position de départ, qui est aujourd'hui.

Cette découverte a grandement surpris les géophysiciens, car on pensait que les inversions mettraient des milliers d'années à se produire, alors que ce n'était peut-être pas le cas. Le secret de cette double inversion rapide est resté gravé dans les sédiments riches en fer de la mer Noire, découverts par Morbert Nowaczyk du Centre allemand de recherche en géosciences (GFZ).

Cela arrive-t-il maintenant? Il n'y a pas de modèle de prédiction et tous les chercheurs ne conviennent pas que nous sommes proches d'un renversement. Selon Dennis Kent, paléomagnéticien à l'Université Rutgers (New Jersey, USA), le champ magnétique terrestre est toujours si puissant, malgré son affaiblissement, que l'hypothèse d'un renversement est encore très éloignée. Bref, il n'y a pas lieu de s'inquiéter

Mais si ça arrive? Ce qu'il adviendra de nous? À notre connaissance, il n'y a pas de phénomènes évidents liés aux inversions magnétiques du passé, à quelques exceptions près pour celle d'il y a 41 000 ans, concomitantes à d'importants changements climatiques (cependant, la corrélation entre les deux événements n'est pas claire) et une réduction de la intensité du champ d'environ 5% par rapport à la situation actuelle, ce qui aurait pu avoir des répercussions sur de nombreuses espèces vivantes.

Si la paire de facteurs, inversion et nouvelle réduction, devait se répéter aujourd'hui, la planète serait plus exposée aux rayons cosmiques et au vent solaire: des études suggèrent qu'une inversion n'a pas toujours été accompagnée d'une réduction significative, mais en tout cas nous avons les moyens de nous protéger.

Ceux qui en subiraient les conséquences seraient d'autres espèces vivantes, moins équipées, et en particulier celles qui utilisent le champ magnétique pour leurs mouvements et migrations, des oiseaux aux tortues marines.

Quelles sont les causes de l'inversion? Les hypothèses sont nombreuses, mais pas vraiment exhaustives. Le plus crédible est celui qui veut que de grands mouvements de fer dans le noyau externe liquide créent un affaiblissement du champ magnétique principal ici et là et, s'ils deviennent importants, ils peuvent prendre le relais et provoquer une inversion. Mais la vérité est que personne n'est vraiment capable de "lire" et d'interpréter ce qui se passe à ces profondeurs de la Terre: les causes de l'inversion périodique du champ magnétique restent l'un des grands mystères de la géologie.

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