Interactions entre climat et tectonique au Méso-Cénozoïque

Les paysages de la Terre, aussi bien sous-marins que terrestres, sont façonnés par les variations climatiques, le mouvement des plaques tectoniques et les processus associés. L’interaction entre le climat et la tectonique a été démontrée ponctuellement : la formation des chaînes de montagne tibétaines a par exemple eu une incidence sur la circulation atmosphérique et le climat. Néanmoins, la communauté scientifique ne dispose pas d’une vue d’ensemble sur le long terme à ce sujet. Quel est le lien entre les évolutions tectoniques majeures de l’histoire de la Terre et les grands bouleversements climatiques et environnementaux ?

Une équipe de recherche a montré l’existence d’un potentiel couplage entre les processus affectant les surfaces terrestres et ceux régis par l’activité interne de la Terre. L’analyse des archives sédimentaires ainsi que des modèles astronomique et tectonique du Mésozoïque et du Cénozoïque leur a permis de déceler plusieurs variations cycliques proéminentes d’une période d’environ 35 millions d’années (Ma), fortement corrélées les unes aux autres : variations de l’excentricité de l’orbite terrestre, variations climatiques marquées par les isotopes stables de l’oxygène, changements de niveau des mers, évolutions géodynamiques modélisées par le flux global de subduction et les taux globaux de production et destruction de croute océanique. L’équipe a également mis en évidence une relation physique, de modulation d’amplitude, entre cette cyclicité de 35 Ma et une cyclicité d’environ 10 Ma, aussi bien dans les registres géologiques que dans les variations de l’excentricité de l’orbite terrestre.

Ces différentes observations leur ont permis de construire un scénario expliquant le couplage entre le forçage externe provoqué par l’insolation et le forçage interne provoqué par les processus de subduction et d’expansion océanique résultant de l’activité interne de la Terre. Ce scénario met en avant les mécanismes d’altération des surfaces terrestres (insolation/climat, glaciation/déglaciation, niveau des mers, érosion/dépôt, etc…) dans la stimulation des processus géodynamiques.