Une Terre « boule de neige » ? La preuve par l’iridium

À l’Institut des sciences géologiques de l’Université de Vienne (Institut für geologische Wissenschaften), l’équipe de Christian Köberl a conforté la théorie d’une Terre « boule de neige » par des mesures de la concentration de l’iridium d’origine extraterrestre.

Selon la théorie de la « boule de neige », la Terre aurait connu deux périodes de glaciation intense il y a 710 et 635 millions d’années. Le froid aurait été tel que la planète entière aurait été prise en glace, des pôles à l’équateur, une épaisse couche de glace recouvrant terres et océans. Cependant, la théorie n’était corroborée que par deux indices : (i) le nombre et la localisation des dépôts glaciaires de type tillites ou diamectites datant des époques évoquées indiquaient que la planète avait compté un nombre anormalement élevé de glaciers, et ce à des paléolatitudes très basses, à proximité de l’équateur ; (ii) des analyses des isotopes du carbone dans les couches géologiques du néoprotérozoïque avaient montré que le carbone d’origine photosynthétique en était absent, comme si la vie s’était faite extrêmement discrète, ce qui se comprend si la Terre était congelée.

Les travaux de thèse de Bernd Bodiselitch, membre de l’équipe de Christian Köberl, étayent l’hypothèse « boule de neige ». Leur point de départ ? Si la Terre a été recouverte de glaciers, ceux-ci ont dû accumuler de la poussière cosmique, millénaire après millénaire, sous l’effet de la pluie de micrométéorites qui frappe en permanence la Terre. Aussi, lors de la fonte de la calotte glaciaire, la poussière cosmique a dû former de fines couches géologiques particulièrement riches en matière extraterrestre car apparues en l’absence de produits de l’érosion. Or la matière extraterrestre renferme bien plus d’iridium que toute roche terrestre, ce qui permet d’identifier de telles couches, voire d’estimer la durée de chaque glaciation en fonction de la quantité d’iridium des couches associées.

Les chercheurs viennois ont effectivement découvert des couches riches en iridium dans des carottes de sondages du Congo et de Zambie. De plus, la mince couche s’y intercale entre des diamectites, datant de la glaciation du Marinoen (-635 millions d’années), et une couche de carbonates, postérieure à la fonte de la calotte glaciaire car liée à la précipitation du CO2 qui avait été libéré par le volcanisme sous-marin et s’était accumulé sous la glace. Une couche riche en iridium et datant de la glaciation de Stuart (-710 millions d’années) a également été repérée. En outre, leurs contenus en iridium laissent à penser que les deux glaciations ont duré douze millions d’années chacune, du moins en supposant constant l’apport de matière extraterrestre, à raison de 40 000 tonnes/an.

Pour en savoir plus :

• Christian Köberl, Bernd Bodiselitsch, Sharad Master, Wolf U. Reimold (2005). ‘Estimating Duration and Intensity of Neoproterozoic Snowball Glaciations from Ir Anomalies’, Science, 308(5719):239-242, doi:10.1126/science.1104657
• Richard A. Kerr (2005). ‘Cosmic Dust Supports a Snowball Earth’, Science, 308(5719):181, doi:10.1126/science.308.5719.181
• Bernd Bodiselitsch, Christian Köberl, Wolf U. Reimold, Sharad Master (2004). ‘Iridium anomalies at the Sturtian and Marinoan diamictite-cap carbonate boundaries, Congo craton: estimation of the duration and intensity of Neoproterozoic snowball earth glaciations’, 2004 Denver Annual Meeting, No. 192-6