Cet article aborde les questions suivantes :
- Un aperçu de la recherche actuelle sur les inversions de pôles géomagnétiques dans le passé de la Terre et les processus qui y sont associés.
- Les difficultés de surveillance des processus actuels, la quantité insuffisante de données collectées et la difficulté de prédire la date du prochain saut de pôle géomagnétique.
- Le principe d'un mécanisme de "point d'appui" qui pourrait éviter les conséquences catastrophiques d'une inversion des pôles géomagnétiques. Ce mécanisme pourrait permettre d'ajuster en douceur la position de la Terre afin de suivre les variations du champ magnétique.
Le pôle nord magnétique de la Terre se rapproche de la Russie et la vitesse de son déplacement augmente
Depuis les années 1830, le pôle nord magnétique de la Terre s'est déplacé d'environ 2.250 kilomètres (1.400 miles) sur les régions supérieures de l'hémisphère nord, du Canada vers la Sibérie. De plus, la vitesse de son mouvement semble s'accélérer.
Entre 1990 et 2005, la vitesse du mouvement des pôles est passée de moins de 15 kilomètres (9,3 miles) par an à environ 50 à 60 kilomètres (31 à 37 miles) par an, selon une étude réalisée en 2020. Si ce rythme se poursuit, le pôle Nord magnétique se déplacera jusqu'à 660 kilomètres (410 miles) de plus en direction de la Sibérie au cours des dix prochaines années.
Les conséquences sont si graves que les scientifiques du British Geological Survey (BGS) avaient déjà déclaré auparavant que toutes les boussoles "pointeraient probablement à l'est du vrai nord" d'ici 2040. (1)
De l'autre côté de la planète, le pôle magnétique sud de la Terre semble également se déplacer et dériver vers l'est le long de la côte de l'Antarctique.
Changement de pôle géomagnétique et excursions géomagnétiques dans l'histoire de la Terre
Le champ géomagnétique de la Terre est vital pour nous. Bien qu'il soit invisible, ce bouclier a permis le développement de la vie sur Terre et a créé les conditions nécessaires à l'émergence de civilisations humaines avancées. Sans un champ magnétique puissant et actif, la Terre serait comparable à Mars. C'est pourquoi la compréhension de la dynamique, des mécanismes et du comportement futur de la géodynamo devrait être une priorité.
Malgré les énormes progrès techniques réalisés au cours des cent dernières années, il y a beaucoup de choses que les géoscientifiques ignorent sur le système terrestre. La première et la plus importante de ces connaissances concerne le calendrier et la fréquence des inversions. La recherche a montré que les inversions peuvent être achevées en seulement 100 ans ou durer plusieurs milliers d'années. (2) Il n'y a pas d'inversion de polarité standard ou "normale", car en raison de la nature périodique et imprévisible du géodynamisme de la Terre, deux événements d'inversion n'ont pas la même durée. Au cours de l'histoire de la Terre, il y a eu des périodes où la fréquence d'inversion était élevée, comme au cours des 40 derniers millions d'années, et des périodes où le champ est resté stable, comme pendant la superchronique du Crétacé.
La deuxième conclusion est qu'il n'existe aucun moyen de prédire une inversion de polarité. La technologie nécessaire à la prédiction n'existe pas et les systèmes de mesure actuels sont passifs, car ils n'enregistrent que l'intensité du champ. Les géologues qui étudient les inversions sont également gênés par le cadre temporel des mesures de terrain précises, qui remontent à 400 ans et représentent moins de 0,0001 % de l'âge total de la Terre, qui est de 4,6 milliards d'années (3).
Le problème est encore compliqué par le fait que l'intérieur de la Terre n'est pas accessible et que d'autres géoscientifiques doivent interpréter les ondes sismiques pour se faire une idée de l'intérieur de la Terre. Les nouvelles méthodes de tomographie sismique ont certes permis d'obtenir des vues détaillées de l'intérieur de la Terre jusqu'à la limite noyau-manteau, mais aucune d'entre elles n'a cartographié le noyau interne et externe comme cela serait nécessaire pour confirmer la théorie de la géodynamo. En raison des connaissances scientifiques et des possibilités techniques, les géologues ne sont pas en mesure de prédire la prochaine inversion de la polarité géomagnétique. Mais la question reste néanmoins pertinente et ouverte :
Quand aura lieu la prochaine inversion des pôles ?
De nombreux éléments indiquent qu'une transition est en cours, car l'intensité du champ magnétique a diminué de 15 % au cours des 150 à 200 dernières années. (4) Les mesures effectuées depuis l'invention de la boussole ont montré que l'intensité du champ a diminué de manière étonnante de 40 % en l'espace de 400 ans (5). Les mesures de l'intensité du champ effectuées par la série de satellites SWARM de l'ESA complètent ce tableau des changements dans le noyau terrestre, les données montrant que ces changements se produisent dix fois plus rapidement que ce qui avait été calculé auparavant. Ces changements sont un précurseur d'un phénomène géologique fréquent, connu sous le nom d'inversion géomagnétique, au cours duquel les pôles magnétiques nord et sud de la Terre s'inversent. Les inversions géomagnétiques réduisent considérablement l'intensité du champ magnétique, ce qui augmente considérablement l'interaction du vent solaire avec l'atmosphère terrestre et la biosphère. Si la tendance à l'affaiblissement s'accélère encore et que le champ s'inverse de la même manière que lors de la transition de Matuyama-Brunhes (6), la Terre pourrait connaître une inversion du vivant de l'homme.
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| Simulation informatique pour représenter l'inversion des pôles géomagnétiques. L'image 1 est avant l'inversion, l'image 2 est pendant l'inversion et l'image 3 est après l'inversion. Notez la nature confuse et complexe du champ magnétique dans l'image 2f. Réimprimé par Astronomy.com, http://www.astronomy.com/-/media/import/images/8/3/0/july-2010-earth_s-magnetic-.jpg |
Effets de l'inversion de la polarité
Les inversions polaires entraînent deux changements dans le système terrestre : 1) une diminution de l'intensité du champ géomagnétique et 2) une augmentation du rayonnement pénétrant dans l'atmosphère et la biosphère. Bien qu'il existe d'autres effets possibles, tels que des liens entre les inversions, le volcanisme mondial et les extinctions de masse, ceux-ci ne sont pas pris en compte en raison du caractère controversé des résultats.
La prochaine inversion de la polarité géomagnétique pourrait avoir un impact sur les six domaines principaux suivants, bien que cette liste ne soit en aucun cas exhaustive.
1. les systèmes de communication
2. les constellations de satellites
3. le réseau électrique
4. l'agriculture et la chaîne alimentaire
5. l'infrastructure économique
6. la réactivité (7)
Malgré la connaissance de l'affaiblissement rapide du champ magnétique et des dangers liés à la météo solaire, l'USGS et les géoscientifiques ne sont toujours pas en mesure de prédire correctement le comportement de la magnétosphère. Les deux seuls programmes de surveillance à grande échelle du magnétisme terrestre, le Geomagnetism Monitoring Program de l'USGS et la constellation de satellites SWARM de l'ESA, n'enregistrent que l'intensité du champ et ne sont pas en mesure de prédire le comportement futur de la géodynamo. Les systèmes informatiques ne sont tout simplement pas assez rapides pour simuler et modéliser toutes les variables nécessaires pour prédire le comportement futur du noyau terrestre. Les géologues ne peuvent que se référer aux 400 dernières années de mesures précises pour tenter de prédire le comportement futur du champ magnétique. Sans moyens de prédiction, les géoscientifiques ne peuvent pas dire si la tendance actuelle à l'affaiblissement de la magnétosphère est un précurseur d'une inversion des pôles ou d'une excursion géomagnétique. (7)
Les processus en cours sur la Terre dans son ensemble demeurent imprévisibles, complexes et dynamiques. Attribuer le réchauffement climatique uniquement à l'homme, sans tenir compte d'autres causes objectives importantes, et ignorer les résultats de recherches approfondies qui démontrent la périodicité et la cyclicité du changement climatique au cours de la longue histoire de la Terre, est par trop unilatéral et non scientifique. Le fait que les géologues ne soient toujours pas en mesure de prédire les volcans, les tremblements de terre et le comportement de la géodynamique montre qu'il y a beaucoup de choses dans le système terrestre que les scientifiques ne comprennent pas.
Selon une nouvelle étude publiée en février 2021 dans la revue Science, une inversion des pôles magnétiques de la Terre il y a environ 42 000 ans a provoqué des changements climatiques massifs et a entraîné une modification de l'environnement sur l'ensemble du globe (8).
"Cette dernière grande inversion géomagnétique a déclenché une série d'événements dramatiques qui ont des conséquences importantes pour notre planète. Ils se lisent comme l'intrigue d'un film d'horreur : la couche d'ozone a été détruite, des tempêtes électriques ont fait rage au-dessus des tropiques, les vents solaires ont produit des jeux de lumière spectaculaires (aurores boréales), l'air arctique a afflué au-dessus de l'Amérique du Nord, les calottes glaciaires et les glaciers ont gonflé et les modèles météorologiques ont subi de violents changements.
Pendant ces événements, la vie sur Terre a été exposée à une lumière ultraviolette intense, les hommes de Neandertal et les animaux géants, appelés mégafaune, se sont éteints, tandis que les hommes se sont abrités dans des grottes...
L'une des plus dramatiques de ces migrations polaires a eu lieu il y a environ 42 000 ans et est connue sous le nom d'excursion de Laschamps - du nom du village où elle a été découverte dans le Massif central français. Jusqu'à présent, on ne savait toutefois pas si de tels changements magnétiques avaient eu un impact sur le climat et la vie sur la planète. Notre nouveau travail réunit plusieurs lignes de preuves qui suggèrent fortement que les effets ont effectivement été globaux et étendus". (8)
La plupart des recherches précédentes se sont concentrées sur ce qui se passe pendant l'inversion, lorsque le champ magnétique est réduit à 28 % de son intensité actuelle. Cette étude montre toutefois que les effets les plus spectaculaires se sont produits avant l'inversion, lorsque le champ est tombé à 0-6 % de sa force actuelle.
"Nous n'avions pas de champ magnétique du tout - notre bouclier contre les rayons cosmiques avait complètement disparu", explique le professeur Chris Turney, "ce qui rendait la planète vulnérable aux éruptions solaires et aux rayons cosmiques. Les radiations non filtrées en provenance de l'espace déchiraient les particules d'air dans l'atmosphère terrestre, séparaient les électrons et émettaient de la lumière - un processus appelé ionisation. L'air ionisé a 'frit' la couche d'ozone et a déclenché une vague de changement climatique dans le monde entier".
Cette date coïncide également avec l'apparition de peintures rupestres. Les chercheurs supposent que l'augmentation du rayonnement UV due à un faible champ magnétique a pu inciter les hommes à chercher davantage de protection. (9)
Au cours des 170 dernières années, le champ magnétique de la Terre s'est affaibli d'environ 9 %, ce qui amène les scientifiques à penser qu'un renversement pourrait être imminent. L'exposition accrue aux tempêtes solaires et autres rayons cosmiques pourrait être dévastatrice pour nos satellites et notre infrastructure électrique - et Turney avertit que cela pourrait également être désastreux pour le climat.
"Notre atmosphère est déjà remplie de carbone comme jamais l'humanité n'en a connu", dit-il. "Une inversion du pôle magnétique ou un changement extrême de l'activité solaire seraient des accélérateurs sans précédent du changement climatique. (9)
De nombreuses autres études et théories sont publiées, mais aucune d'entre elles n'apporte de solutions concrètes, elles ne constituent qu'un ensemble d'interprétations différentes des faits.
Déjà en 2015, un rapport de recherche : "Catastrophic Polarity Reversal : Is U.S. National Security Prepared for the Next Geomagnetic Pole Change ?" a été présenté à l'Aviation University of Alabama (USA) : "Le gouvernement n'a rien fait pour étudier et se préparer à la prochaine inversion géomagnétique, alors que les preuves s'accumulent qu'une inversion pourrait se produire dans un avenir proche". (9)
Le mécanisme du point d'appui
L'idée de résoudre le problème a été présentée en 2017 en Russie sous la forme d'un développement théorique d'un mécanisme de "point d'appui" qui permettrait de déplacer la planète dans la direction du champ magnétique déviant qui déplace l'axe de la Terre. (10) Les scientifiques qui ont assisté à la présentation ont confirmé la base scientifique et la faisabilité du développement d'un prototype. Le projet a toutefois été bloqué par des fonctionnaires de haut niveau.
Depuis lors, les faits continuent de s'accumuler concernant les modifications du noyau terrestre, du champ géomagnétique et d'autres facteurs concomitants qui précèdent une inversion des pôles. Il est donc temps de repenser le développement, de convoquer une commission scientifique et d'examiner l'opportunité de construire un prototype d'un tel mécanisme, afin de pouvoir construire à temps une telle installation avec les forces combinées de différents États. (10)
Referenzen
(6) Leonardo Sagnotti, Giancarlo Scardia, Biagio Giaccio, Joseph C. Liddicoat, Sebastien Nomade, Paul R. Renne, Courtney J. Sprain, "Extremely rapid directional change during Matuyama-Brunhes geomagnetic polarity reversal". Geophysical Journal International, Volume 199, Issue 2, November 2014, Pages 1110–1124 https://academic.oup.com/gji/article/199/2/1110/618671
(7) Tyler J. Williams, Captain, USAF. Cataclysmic Polarity Shift: Is U.S. National Security Prepared For The Next Geomagnetic Pole Reversal? Maxwell Air Force Base, Alabama, December 2015. https://apps.dtic.mil/sti/pdfs/AD1040918.pdf
(8) Alan Cooper, Chris S. M. Turney, Jonathan Palmer, Alan Hogg, Matt McGlone, Janet Wilmshurst, Andrew M. Lorrey, Timothy J. Heaton, James M. Russell and 24 authors. "A global environmental crisis 42,000 years ago", Science,
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