Les catastrophes géologiques prévisibles à court, moyen et long terme

Troisième caillou à partir du Soleil (Jimi Hendrix et Chad Chandler, 1967) :

Hendrix: Flotte stellaire pour vaisseau d’exploration. Donnez-moi votre position. Terminé.

Chandler: Je suis en orbite autour de la troisième planète à partir de l’étoile Soleil. Terminé.

Hendrix: Pourrait-il s’agir de la Terre ? Terminé.

Chandler: Positif. On dit qu’y vivent des espèces intelligentes. Terminé.

Hendrix: Nous devrions aller regarder.

Au cours de ses 4,5 milliards d’années d’histoire, la Terre a développé un environnement qui permet à la vie de prospérer ou parfois de s’éteindre.

Avant de finir la lecture de l’article de ce matin, je vous conseille d’étudier l’échelle temporelle géologique que vous trouverez ci-dessous. Notez l’expansion de l’échelle verticale de gauche à droite et le début (récent) de l’époque Holocène il y a 10.000 ans. L’Holocène marque le début de l’homme moderne et l’expansion des civilisations humaines. Notre présence sur Terre n’est rien qu’un instant en termes de périodes géologiques.

Pour ceux qui seraient intéressés, j’ai exploré le concept de périodes géologiques dans un précédent article intitulé « The Fourth Dimension » (Mercenary

 Musing, Avril 28, 2008)

Echelle temporelle géologique

(Remerciements à Andrew McRae, Université de Calgary).

Voilà pour ce qui est du passé, voyons maintenant ce que nous réserve le futur.

J’ai compilé une liste de catastrophes géologiques qui affecteront radicalement l’environnement de la Terre jusqu’à ce que la vie cesse finalement d’exister, que la Terre devienne une planète morte, et que le Soleil s’éteigne. J’ai assigné chacun des évènements à une échelle temporelle d’un ordre de magnitude approximatif au cours de laquelle il est certain de se produire.

Le graphique logarithmique ci-dessous présente 15 catastrophes géologiques qui ont une probabilité d'occurrence de 100% sur les périodes estimées. Notez que pour certains évènements dont le commencement est prédéterminé, j’ai ajouté leur durée.

10⁰ = un an : tremblements de terre majeurs

Des tremblements de terre d’une magnitude de plus de 7 de produisent environ 15 fois par an. Ils entraînent des dommages structurels catastrophiques de grande échelle, peuvent causer d’importantes pertes humaines, et peuvent générer des tsunamis si leur épicentre est situé au large où à proximité des côtes. Les épicentres se situent généralement sur les frontières tectoniques des Lignes de Feu qui encerclent l’océan Pacifique, mais aussi au sud-ouest de l’Asie, en Himalaya, en Inde, en Chine et dans les Caraïbes. Les plus gros tremblements de terre ont causé près de 900.000 morts depuis 1990.

10¹ – 10² = 10 à 100 ans : éruptions volcaniques majeures

Il existe 1500 volcans en activité de par le monde et environ 50 d’entre eux entrent en éruption chaque année. Les plus importantes éruptions peuvent causer d’importantes pertes humaines, des déplacements humains, un refroidissement climatique temporaire, des famines et des suspensions de trafic aérien.

Parmi les plus importantes éruptions de ces 250 dernières années, nous comptons Laki, en Islande (1783-84), le Vésuve, en Italie (15 éruptions), Tambora, au Sumatra (1815), Krakatau, en Java-Sumatra (1833) et Pinatubo, dans les Philippines (1991). Tambora a rejeté tant de cendres volcaniques dans l’atmosphère qu’il a engendré une baisse de température d’environ 1°C et à un « été sans soleil » en 1816. De nombreuses inondations, famines et épidémies ont ravagé l’Europe, l’Amérique du Nord, la Chine et l’Inde.

10² - 10³ = 100 à 1000 ans : Gigantesque tempête magnétique solaire

Les tempêtes magnétiques solaires sont un phénomène commun. Les super-tempêtes se produisent une fois tous les 500 ans environ, avec des évènements sévères une fois par siècle. Les radiations et particules de haute énergie produites par une tempête solaire entraîneront des coupures de courant et suspendront les systèmes de télécommunication du monde, y compris les satellites, les GPS, les appareils électriques, les ondes radio, la télévision, les réseaux téléphoniques et sans fil.

La tempête solaire de 1859 a suspendu les réseaux télégraphiques sur toute la planète et a fait subir des chocs électriques à ceux qui les opéraient. L’aurore qui en a résulté a été visible jusqu’en-dessous des tropiques des Amériques. Aujourd’hui, le coût économique d’une tempête de cette magnitude est estimé à 2,6 trillions de dollars. En 1989, une tempête solaire bien moins importante a entraîné une coupure de courant temporaire au Québec.

10³ – 10⁴ = 1000 à 10.000 ans : impacts de petits météorites

Des météorites d’un diamètre de plus de 50 mètres entrent collision avec la Terre tous les 1000 ans environs. Ils explosent généralement dans la basse atmosphère et peuvent causer d’importants dommages sur plusieurs milliers de kilomètres carrés et faire beaucoup de morts s’ils s’écrasent sur des zones hautement peuplées. La catastrophe de Tanguska, survenue en 1908 en Sibérie, est le plus récent de ces évènements.

10⁴ – 10⁵ = 10,000 à 100,000 : supra-éruption volcanique ; âge de glace

Les super-volcans produisent des éruptions de magnitude apocalyptique. Ils causent des destructions immédiates de paysages mais aussi de faune et de flore en raison des retombées de cendres, des gaz nocifs, des glissements de terrain et des inondations qui en découlent. Leurs effets de long terme sont des hivers volcaniques et des changements climatiques sévères susceptibles d’entraîner des extinctions de masse.

Les trois supra-éruptions volcaniques les plus récentes se sont produites à Taupo, en Nouvelle-Zélande, il y a 26.500 et 254.000 ans, et au Mt. Toba, au Sumatra, il y a environ 74.000 ans. La catastrophe du Mt. Toba a suspendu l’évolution humaine et donné cours au dernier âge de glace.

Le plus gros super-volcan est celui de Yellowstone Caldera, dans le Wyoming, qui a au cours de ces six derniers millions d’années enregistré quatre méga-éruptions et trois supra-éruptions. La plus récente  éruption majeure de Yellowstone Caldera s’est produite il y a 174.000 ans, et la dernière méga-éruption il y a 640.000 ans. La magnitude de sa prochaine éruption ne peut être prédite.

Les âges glaciaires sont rares dans l’histoire géologique de la Terre. En revanche, le Quaternaire est une période de 2,6 millions d’années caractérisé par des avancées de glace multiples ainsi que des retraites (périodes interglaciaires) sur les continents. Ces cycles durent généralement entre 40.000 et 100.000 ans.

Les âges glaciaires ont originellement été déclenchés par d’importantes éruptions volcaniques en Amérique Centrale qui ont créé un pont terrestre (isthme de Panama) qui a séparé l’Atlantique et l’Océan Pacifique, altéré les courants maritimes et engendré un refroidissement rapide de la terre. Le Quaternaire est aussi l’époque à laquelle sont apparus nos premiers ancêtres hominidés.

Le dernier âge de glace a commencé à prendre fin il y a 10.000 ans, à l’époque qui marque l’apparition de l’homme moderne et l’expansion des civilisations humaines. Les couches de glace couvrent encore 10% de la surface du monde au Groenland et en Antarctique. Le prochain âge de glace devrait commencer à apparaître dans 15.000 ans et pourrait durer de 25.000 à 85.000 ans.

10⁵ – 10⁶ = 100.000 à 1.000.000 ans : méga-tsunamis, renversement géomagnétique et impact avec une comète ou un astéroïde.

Un méga-tsunami est causé par un glissement de terrain ou un impact et peut générer des vagues de 100 à 300 mètres de haut. Ils ont plus de chance de se produire à proximité d’îles volcaniques. Un méga-tsunami inonderait les côtes tout autour de la planète et entraînerait des destructions d’infrastructures et d’importantes pertes de vies humaines.

Les îles d’Hawaii ont enregistré 70 glissements de terrain majeurs au cours de ces 20 derniers millions d’années, ce qui nous donne une périodicité d’environ 250.000 à 300.000 ans. Les glissements de terrain associés à l’activité tectonique et volcanique dans les Canaries et au Cap Vert à l’est de l’Atlantique sont aussi susceptibles de générer des méga-tsunamis.

Un renversement géomagnétique est un changement qui entraîne la permutation des pôles. Ces renversements n’ont pas de périodicité, et se produisent en général tous les 100.000 à 1 million d’années. La moyenne est d’une fois tous les 450.000 ans. Il y a déjà eu six renversements au cours de l’époque Quaternaire, et le dernier est survenu il y a 780.000 ans. Un renversement plus bref s’est produit il y a 41.000 ans.

Un renversement des pôles rendrait obsolète les moyens de navigation et de communication. Parce que le champ magnétique de la Terre s’en trouverait drastiquement affaibli et ne nous protègerait plus autant des rayons cosmiques et des vents solaires, le processus de renversement de 1000 à 10.000 ans pourrait découler sur de nombreuses extinctions.

Il existe plus de 7000 astéroïdes à proximité de la Terre, dont entre 500 et 1000 ont des diamètres de plus d’un kilomètre. Nous avons connaissance de 85 comètes à proximité de notre planète.

Des astéroïdes de plus d’un kilomètre de diamètre frappent la Terre tous les 500.000 ans, alors que ceux de plus de 5 kilomètres de diamètre n’entrent en collision avec la terre qu’une fois tous les 20 millions d’années. Le dernier météorite connu de plus de 10 kilomètres de diamètre a heurté le Golfe du Mexique, dans la péninsule du Yucatan, il y a 66 millions d’années, a engendré l’extinction massive du Crétacé-Paléogène et a marqué la fin des dinosaures.

10⁷ - 10⁸ = 10.000.000 à 100.000.000 années : inondations basaltiques et extinction globale de masse

Les nappes basaltiques sont des provinces ignées qui couvrent des milliers de kilomètres carrés et entrent en éruption pendant quelques millions d’années. Les exemples incluent le plateau de Colombia entre l’Idaho, l’Oregon et Washington, le plateau Ongong à Java, les trappes Dekkan en Inde et les trappes Sibériennes de Russie. Ces laves volumineuses rejettent d’importantes quantités de gaz nocifs et causent des changements climatiques extrêmes et des extinctions de masse.

Les éruptions des basaltes Sibériennes sont responsables de l’extinction d’espèces survenues entre le Permien et le Trias, il y a 250 millions d’années, alors que les basaltes du Dekkan ont contribué à l’extinction du Crétacé-Paléocène il y a 66 millions d’années.

Les géologues pensent que le champ volcanique d’Islande puisse être une province basaltique. L’Islande est unique et particulièrement dangereuse. En raison de son emplacement sur la dorsale mid-Atlantique, le potentiel d’importantes éruptions est fortement augmenté.

Des extinctions globales de masses se sont produites à cinq reprises depuis la fin de l’époque Cambrienne il y a 500 millions d’années, ce qui nous donne une périodicité moyenne de 100 millions d’années. Il y a également eu de nombreuses extinctions de plus petite échelle depuis l’époque pré-Cambrienne.

Les extinctions de masse survenues (accompagnées du pourcentage d’espèces disparues) incluent : Ordovicien-Silurien (85%), le Dévonien tardif (75%), le Permien-Trias (96%), le Trias-Jurassique (50%) et le Crétacé tertiaire (65%). Ces extinctions ont été corrélées avec des catastrophes telles que des impacts de météorites, des éruptions basaltiques et des changements climatiques abrupts. Le rejet de méthane par les océans a aussi été mentionné comme mécanisme potentiel d’extinctions de masse par le passé comme dans le futur.

10⁸ -10⁹ = 100.000.000 à 1.000.000.000 ans : nouveau supercontinent

Les géologues pensent qu’un nouveau supercontinent, nommé Pangée Ultime, sera formé dans 200 voire 250 millions d’années. Les continents Américain, Européen et Africain convergeront et se heurteront, à commencer par la disparition de la mer Méditerranée et de l’océan Atlantique. L’Australie se joindra à l’Antarctique.

A mesure que le supercontinent se formera, d’importantes fluctuations d’oxygène atmosphérique et de températures se produiront, ce qui entraînera des extinctions de masse.

10⁹ - 6.5 x 10⁹ = 1 à 6,5 milliards d’années : fin de la vie sur Terre ; planète morte ; le Soleil deviendra un géant rouge vers une naine blanche

Des indices géologiques poussent à croire que la vie restera possible sur Terre pendant encore 1 à 1,1 milliard d’années. A mesure que notre Soleil se réchauffera, la Terre se réchauffera elle aussi, l’eau s’évaporera et ne pourra plus geler dans la haute atmosphère, s’échappera dans l’espace et laissera la planète sans eau de surface et donc sans vie.

D’ici 2 à 2,5 milliards d’années, l’énergie radioactive de la Terre s’épuisera, et les processus actuels qui génèrent sa chaleur géothermale disparaîtront. Sans courants de surface, les mouvements tectoniques cesseront et la Terre perdra son champ magnétique et son atmosphère. La planète deviendra un désert aride, sec et froid.

La Terre ressemblera alors à la planète Mars d’aujourd’hui, qui avait autrefois un important centre magnétique, une atmosphère dense, une surface d’eau abondance et des processus tectoniques et volcaniques actifs, tous disparus aujourd’hui.

Dans 5,4 milliards d’années, le Soleil de 10 milliards d’années aura transformé tout l’hydrogène de son cœur en atomes d’hélium et commencera à se transformer en une géante rouge.

Le Soleil deviendra si gros au cours de ces prochains milliards d’années qu’il engloutira les planètes les plus proches de lui. Il finira par brûler complètement et devenir une naine blanche à l’âge avancé de 11,2 milliards d’années.

Et voilà. It’s the End of the World as We Know It (REM, 1987).

Mais en tant que géologue, prêcheur d’abondance et optimiste, je suis certain que la race humaine aura migré vers une autre planète bleue longtemps avant que la majorité de ces catastrophes géologiques se déroulent.

A une prochaine,

Mickey Fulp

Mercenaire géologue