Comment le sel aurait pu plonger la Terre dans une ère glaciaire totale

La Terre « boule de neige » : un mystère climatique majeur

Imaginez notre planète, il y a environ 700 millions d’années, entièrement recouverte de glace. Des pôles jusqu’à l’équateur, un manteau blanc et gelé. Cet événement, le plus extrême de l’histoire climatique terrestre, porte un nom : la Terre « boule de neige » (Snowball Earth). Depuis des années, les scientifiques s’interrogent sur le déclencheur d’un tel phénomène. Comment la planète a-t-elle pu se refroidir aussi radicalement, et probablement à plusieurs reprises ?

Une grande partie de la recherche se concentre sur la survie de la vie dans d’éventuelles poches d’eau liquide ou sur l’impact de la fin de cet épisode sur l’évolution. Mais la question fondamentale demeure : comment tout a commencé ? Aucune preuve ne suggère une baisse soudaine de l’activité solaire. Une nouvelle idée, proposée dans une étude en attente de validation par les pairs, avance une piste fascinante : le sel marin aurait joué un rôle crucial dans ce grand gel planétaire.

Si cette hypothèse résiste à un examen approfondi, elle pourrait non seulement éclairer ce passé lointain, mais aussi nous en apprendre davantage sur le rôle de la glace de mer dans le changement climatique actuel.

La boucle infernale de la glace, une explication incomplète

Une partie de la réponse au mystère de la Terre « boule de neige » est déjà bien comprise. Il s’agit d’un cercle vicieux, une puissante boucle de rétroaction. Plus la glace s’étend à la surface du globe, plus elle réfléchit la lumière du soleil vers l’espace. Moins d’énergie solaire est absorbée, ce qui refroidit davantage la planète, favorisant une expansion encore plus grande de la glace. Et ainsi de suite.

Les scientifiques pensent également que des processus géologiques ont contribué à ce refroidissement. Ces mécanismes auraient retiré le dioxyde de carbone de l’atmosphère plus rapidement qu’il n’était émis, réduisant l’effet de serre naturel de la planète. Cependant, même en combinant ces deux facteurs, les modèles climatiques peinent à expliquer l’ampleur du refroidissement nécessaire pour geler la Terre entière. Il manque une pièce au puzzle.

L’hypothèse norvégienne : le rôle inattendu du sel

C’est ici qu’intervient une équipe de l’Université arctique de Norvège, un lieu où la glace est un sujet familier. Le doctorant Aksel Samuelsberg et les professeurs Per Jakobsen et Martin Rypdal ont proposé un mécanisme de rétroaction supplémentaire. Leur idée repose sur un phénomène précis : la précipitation du sel contenu dans la glace de mer.

Dans leur étude, ils expliquent que « sous des températures suffisamment basses, le sel commence à précipiter hors de la glace de mer, formant un dépôt résiduel de cristaux ». Or, ces cristaux de sel sont extrêmement réfléchissants. Fait surprenant, leur capacité à renvoyer la lumière du soleil est encore supérieure à celle de la neige ou de la glace pure. Ce dépôt de sel aurait donc pu amplifier de manière significative l’effet de refroidissement planétaire, agissant comme un miroir géant.

Résoudre le paradoxe des glaces en voie de disparition

Cette hypothèse du sel permet de résoudre une énigme qui déconcertait les climatologues. Les modélisations des conditions aux basses latitudes durant le début de la glaciation indiquent que la glace se sublimait (passait directement de l’état solide à gazeux) plus vite que les rares chutes de neige ou de pluie ne pouvaient la remplacer. Ce phénomène, appelé ablation, créait une zone de perte nette de glace. Comment, dans ces conditions, la glaciation a-t-elle pu continuer à progresser pendant des milliers d’années ?

La réponse des chercheurs norvégiens est que la surface réfléchissante n’était pas seulement constituée de glace, mais aussi de sel. Même si la glace disparaissait, elle laissait derrière elle cette croûte de sel ultra-réfléchissante qui continuait à refroidir la planète. Une question se pose alors : comment du sel peut-il se trouver dans la glace de mer, alors que le processus de congélation a tendance à l’expulser ? En réalité, si une grande partie du sel est bien exclue, rendant l’eau environnante plus salée, une petite quantité reste piégée dans la glace lorsque les conditions sont suffisamment froides.

Les auteurs suggèrent donc qu’une fois l’expansion de la glace de mer arrivée à sa limite, la production de sel a pris le relais, devenant le principal moteur de l’augmentation de la réflectivité de la Terre, en particulier sous les tropiques.

Un modèle plus plausible, mais encore incomplet

L’intégration de cet effet sel dans les modèles climatiques change la donne. Jusqu’à présent, pour simuler une Terre « boule de neige », il fallait supposer des niveaux de dioxyde de carbone atmosphérique incroyablement bas. En tenant compte de la réflectivité du sel, la glaciation totale peut se produire avec des concentrations de CO2 bien plus plausibles.

Le mécanisme est d’autant plus convaincant que les différents sels marins ne gèlent pas à la même température. Certains précipitent dès -8°C, tandis que d’autres nécessitent des froids extrêmes, jusqu’à -36°C. Cela crée un effet en cascade : une légère baisse de température libère les premiers sels, qui refroidissent la planète, ce qui déclenche la précipitation d’autres sels, et ainsi de suite. Les auteurs concluent qu’un tel dépôt a très probablement existé, même s’ils admettent que « sur la base de cette étude, il n’est pas possible de déterminer combien de temps un dépôt de sel a duré sur la Terre ‘boule de neige' ».

L’équipe reconnaît les limites de son travail, disponible en prépublication sur le site *Climate of the Past*. Leur modèle ne prend pas en compte tous les facteurs pertinents, comme les nuages. La force exacte de cette rétroaction par le sel reste aussi à déterminer. Néanmoins, ils estiment que même un effet modeste a pu être crucial pour faire basculer le climat de la Terre dans cet état extrême.

Selon la source : iflscience.com