(alxpin/E+/Getty Images) Tous les 200 000 à 300 000 ans, les pôles magnétiques de la Terre s'inversent. Ce qui était autrefois le pôle nord devient le sud, et vice versa. C'est une époque de bouleversements invisibles.
La dernière inversion était inhabituelle car elle remonte à si longtemps. Pour une raison quelconque, les pôles sont restés orientés comme ils le sont maintenant pendant environ trois quarts de million d'années. Une nouvelle étude a révélé certains des détails de ce renversement.
L'étude du champ magnétique terrestre s'appelle paléomagnétisme . Elle implique l'étude de roches et de sédiments et parfois de matériaux archéologiques. Les roches qui étaient autrefois en fusion conservent un enregistrement du champ magnétique terrestre lors de leur solidification.
Le domaine connexe de magnétostratigraphie étudie l'enregistrement des inversions géomagnétiques contenues dans ces roches. En datant les roches, les chercheurs peuvent construire une chronologie des inversions de la Terre.
Le dernier renversement est nommé le Inversion géomagnétique de Matuyama-Brunhes après les co-découvreurs : Bernard Brunhes, géophysicien français, et Motonori Matuyama, géophysicien japonais. Au fil des années depuis sa découverte, les chercheurs ont essayé de comprendre exactement quand cela s'est produit, et aussi combien de temps cela a pris.
Cette nouvelle étude s'intitule ' Une séquence complète de l'inversion géomagnétique Matuyama – Brunhes dans la section composite de Chiba, au centre du Japon .' L'auteur principal est Yuki Haneda, chercheur du projet à l'Institut national de recherche polaire et chercheur postdoctoral à l'Institut national des sciences et technologies industrielles avancées au Japon.
L'article est publié dans la revue Progrès en sciences de la Terre et des planètes .
Les coulées de lave sont un indicateur fiable de l'orientation des pôles magnétiques de la Terre au moment où la lave s'est solidifiée. Mais ce qu'ils ne peuvent pas fournir, c'est un échéancier. Ils ressemblent plus à des instantanés qui gèlent un moment dans le temps.
Les coulées de lave sont très utiles pour comprendre le champ magnétique terrestre au moment de la solidification. 'Cependant, les séquences de lave ne peuvent pas fournir d'enregistrements paléomagnétiques continus en raison de la nature des éruptions sporadiques', a déclaré l'auteur principal Haneda dans un communiqué de presse .
Un meilleur enregistrement peut être trouvé dans certains dépôts de sédiments, qui peuvent se former sur une longue période de temps. L'un de ces gisements s'appelle la section composite de Chiba. C'est au Japon, et les géophysiciens considèrent qu'il s'agit d'un enregistrement très détaillé de l'inversion Matuyama-Brunhes.
'Dans cette étude, nous avons collecté de nouveaux échantillons et effectué des analyses paléo- et roche-magnétiques d'échantillons de la section composite de Chiba, une succession marine continue et étendue dans le centre du Japon, pour reconstruire la séquence complète de l'inversion géomagnétique Matuyama-Brunhes', dit Haneda.
La section composite de Chiba est largement considérée comme contenant l'enregistrement sédimentaire marin le plus détaillé de l'inversion géomagnétique Matuyama-Brunhes, selon Haneda.
Il sert de norme internationale pour la limite inférieure de la sous-série du Pléistocène moyen et Stade Chibanien - lorsque Un homme sage apparu comme une espèce.
La section composite de Chiba est remarquable pour son pollen bien conservé et ses micro- et macrofossiles marins. Il contient également des lits de tephra. Tephra est un matériau fragmentaire produit par des éruptions volcaniques, normalement appelé cendre volcanique.
Dans l'ensemble, Chiba fournit le cadre chronostratigraphique le plus fiable de la période autour de l'inversion Brunhes-Matuyama.
Ce qu'ils ont trouvé va à l'encontre de ce que d'autres études ont découvert, en particulier en ce qui concerne le temps qu'il a fallu pour que l'inversion se produise. Certaines études suggèrent que cela a pris plusieurs milliers d'années, tandis qu'une autre a suggéré que l'inversion a été achevée en une seule vie humaine.
Les différentes estimations de temps dépendent en grande partie de l'endroit sur Terre où les chercheurs recueillent leurs preuves. Cette étude basée sur la section composite de Chiba indique qu'il a fallu environ 20 000 ans, y compris une période d'instabilité de 10 000 ans menant à l'inversion.
«Nos données sont l'un des enregistrements paléomagnétiques les plus détaillés au cours de l'inversion géomagnétique Matuyama-Brunhes, offrant un aperçu approfondi du mécanisme de l'inversion géomagnétique», a déclaré Haneda.
Les micro-fossiles marins et le pollen trouvés dans la section composite de Chiba contiennent également des indices sur l'inversion magnétique. L'équipe de chercheurs va ensuite enquêter sur les fossiles et le pollen pour essayer d'en savoir plus.
Cette figure de l'étude montre l'emplacement de la zone d'étude sur la péninsule japonaise de Boso. (Haneda et al., 2020)
La question qui plane sur les inversions géomagnétiques de la Terre est « Quel effet ont-elles ? » Cela sort du cadre de cette étude, mais c'est l'objet d'autres recherches.
Certains chercheurs se sont demandé si les inversions magnétiques avaient contribué à changement climatique . Bien que les preuves soient loin d'être complètes, certains scientifiques ont expliqué comment les inversions pourraient jouer un rôle.
En 2006, une équipe de chercheurs a fait une présentation à la réunion d'automne de l'American Geophysical Union intitulée ' Le champ magnétique terrestre influence-t-il le climat ? '
En mentionnant les causes acceptées du changement climatique sur Terre, l'équipe a déclaré: 'Le magnétisme a rarement été invoqué et les preuves de liens entre le climat et les variations du champ magnétique ont reçu peu d'attention.'
«La caractéristique la plus intrigante pourrait être les secousses archéomagnétiques récemment proposées. Celles-ci semblent corrélées à des événements climatiques importants.
Les secousses archéomagnétiques sont des changements rapides du champ géomagnétique terrestre qui sont localisés plutôt que globaux. S'il n'y a qu'une corrélation entre eux et le climat, un lien de causalité pourrait un jour être établi. Pourrait-il également y avoir un lien de causalité entre les inversions magnétiques et le climat ?
L'effet que les inversions magnétiques ont sur les animaux est également une question fascinante et ouverte. De nombreux animaux entreprennent de longs voyages migratoires. Les baleines, les oiseaux et les tortues marines, par exemple.
Et il est prouvé que certaines espèces migratrices dépendent du champ magnétique terrestre pour naviguer. Le phénomène s'appelle magnétoréception .
Comment les créatures qui dépendent de la magnétoréception sont-elles affectées par les inversions géomagnétiques ?
Lors d'une inversion, non seulement les pôles magnétiques changent de place, mais l'intensité du champ diminue. Il peut également y avoir des pôles temporaires à l'équateur ou même plusieurs pôles temporaires. Les pôles peuvent également errer, quitter leur position d'origine et revenir avant de finalement basculer complètement.
On ne sait pas quel effet une inversion a sur les animaux. Mais il y a des preuves que tempêtes solaires , avec toute leur activité magnétique, peuvent créer confusion pour les baleines migratrices et peut même les pousser à s'échouer eux-mêmes.
Lors d'une inversion, l'effet protecteur du champ magnétique terrestre est réduit. Plus de rayonnement solaire peut atteindre la surface de la Terre lors d'une inversion, ce qui pourrait mettre en péril des animaux comme les baleines de la même manière qu'un tempête solaire force. Cependant, la preuve de cela n'est pas claire.
Dans tous les cas, la vie sur Terre a survécu à de nombreux renversements géomagnétiques, et pourtant, la vie prospère. Les humains modernes n'en ont pas encore affronté, alors observer le prochain sera très instructif.
L'effet le plus probable sera sur nos systèmes d'alimentation et de communication, y compris les satellites. À mesure que le champ magnétique global s'affaiblit, une plus grande partie du rayonnement solaire peut passer à travers. Nous savons par des choses comme le Événement Carrington que ce scénario peut être très préjudiciable.
Bien que cette étude ne puisse pas répondre à toutes ces questions, elle fait progresser notre compréhension de l'inversion précédente.
«Nos résultats fournissent un enregistrement sédimentaire détaillé et étendu de l'inversion géomagnétique M–B et offrent de nouvelles informations précieuses pour mieux comprendre les mécanismes et la dynamique des inversions géomagnétiques», concluent les auteurs.
Cet article a été initialement publié par Univers aujourd'hui . Lis le article original .