La Lune ralentit la rotation terrestre depuis des milliards d'années, mais un facteur inédit bouscule la donne
Depuis sa formation, la Terre tourne sur elle-même. Pourtant, cette rotation n'a jamais été parfaitement régulière. La Lune exerce une force gravitationnelle sur les océans, créant des marées qui freinent progressivement la planète. Au fil du temps, cette mécanique rallonge les journées.
Ce freinage par les marées allonge la journée d'environ 1,7 milliseconde par siècle. L'effet reste imperceptible à l'échelle humaine. Une correction ponctuelle suffit alors à resynchroniser nos horloges atomiques avec la rotation réelle. Rien de spectaculaire, en apparence du moins.
Il y a plus d'un milliard d'années, une journée ne durait que 19 heures environ. L'éloignement progressif de la Lune a régulièrement allongé le cycle diurne. Ce phénomène continue aujourd'hui, mais il n'est plus le seul en jeu. D'autres forces entrent désormais dans l'équation.
La fonte des calottes polaires redistribue les masses d'eau et freine la rotation terrestre depuis vingt ans
La dynamique interne de la planète joue également un rôle. Tectonique des plaques, mouvements des continents et formation des calottes glaciaires modifient la distribution des masses terrestres. Ces variations influencent très légèrement la vitesse de rotation. Toutefois, elles restent mineures face à un autre phénomène.
Le réchauffement climatique actuel amplifie considérablement cet effet. Entre 2000 et 2020, la fonte des glaces polaires et des glaciers a redistribué d'énormes volumes d'eau vers les océans. Cette migration de masse a rallongé la journée au rythme de 1,33 milliseconde par siècle, selon des travaux antérieurs.
Des micro-organismes marins fossilisés révèlent l'histoire de la durée du jour sur des millions d'années
Pour mesurer l'ampleur du phénomène actuel, des chercheurs de l'Université de Vienne et de l'ETH Zurich ont remonté le temps. Ils ont analysé les coquilles de foraminifères, des micro-organismes unicellulaires vivant au fond des océans. Leur composition chimique renseigne sur les niveaux marins passés.
Ces organismes construisent des coquilles calcaires à partir du carbonate de calcium dissous dans l'eau. Le rapport entre les isotopes d'oxygène 16 et 18 varie selon la température et le volume des glaces continentales. Quand les glaciers fondent, l'oxygène léger retourne dans les océans et modifie ce rapport.
L'équipe a ensuite utilisé un modèle d'apprentissage profond probabiliste. Ce dernier a permis de reconstruire les variations de la durée du jour. Les résultats, publiés dans le Journal of Geophysical Research, sont nets. Le taux actuel d'allongement dépasse tout ce qui a été observé depuis 3,6 millions d'années.
D'ici la fin du siècle, l'influence du climat sur la durée du jour pourrait surpasser l'effet de la Lune
Durant le Quaternaire, les cycles naturels de glaciation ont provoqué des variations significatives de la durée du jour. Aucune période n'a pourtant connu un rythme comparable à celui mesuré depuis 2000. L'empreinte des activités humaines se lit désormais dans la rotation même de la planète.
Les projections vont encore plus loin. D'ici 2100, l'influence du changement climatique sur la durée du jour pourrait dépasser celle de la Lune. Cette perspective illustre l'ampleur inédite du bouleversement climatique en cours et ses conséquences sur des systèmes que l'on croyait immuables.