Le réchauffement climatique modifie même la vitesse à laquelle tourne la Terre. Pour chaque degré d’augmentation de la température moyenne de la planète, nos journées pourraient s’allonger d’environ un dixième de milliseconde. Cette différence, bien sûr, passerait inaperçue à l’œil nu, mais elle montre à quel point les changements climatiques peuvent influencer des phénomènes apparemment éloignés du climat, comme la rotation terrestre.
A indicato è uno studio pubblicato su npj Climate and Atmospheric Science, nel quale un gruppo internazionale di ricercatori ha analizzato come l’aumento delle temperature possa modificare la circolazione atmosferica fino a rallentare leggermente il movimento del pianeta. Il meccanismo riguarda soprattutto i venti: mentre l’atmosfera acquista velocità di rotazione, la Terra tende a perdere una piccolissima parte della propria.
Comment les vents ralentissent-ils la rotation de la Terre ?
Siamo abituati a considerare l’atmosphère come quelque chose qui enveloppe la Terre, presque comme une couche distincte. Pourtant, les immenses masses d’air qui se déplacent autour de la planète participent également à sa rotation. Lorsque leur vitesse ou leur direction évoluent, elles peuvent modifier ce qu’on appelle le moment angulaire, une grandeur physique liée au mouvement de rotation.
La Terre et l’atmosphère échangent en continu ce moment. Si l’atmosphère en gagne, la rotation de la partie solide de la planète doit compenser, se ralentissant légèrement. C’est un phénomène connu de longue date, observé aussi lors d’événements climatiques naturels tels que El Niño.
Les chercheurs ont tenté de comprendre ce qui peut se produire lorsque ce mouvement est modifié par le réchauffement climatique. Pour ce faire, ils ont utilisé trois modèles climatiques et 190 simulations au total, en considérant un scénario où les émissions de gaz à effet de serre restent élevées jusqu’à la fin du siècle.
Les simulations indiquent que l’augmentation des températures modifie certaines des principales circulations atmosphériques. Parmi elles, la cellule d’Hadley, le grand système de circulation de l’air qui concerne les régions tropicales et contribue à redistribuer la chaleur vers des latitudes plus élevées.
Avec le réchauffement climatique, cette circulation a tendance à s’étendre vers les pôles. Parallèlement, les alizés tropicaux s’affaiblissent et certaines courants particulièrement intenses qui circulent en haute altitude, appelés courants-jet, se renforcent ou se déplacent. Pris ensemble, ces changements font augmenter le moment angulaire de l’atmosphère. De plus, la distribution des pressions y contribue également, bien que de manière moindre. En somme, l’air modifie son mouvement autour de la planète et la rotation terrestre y réagit.
Les journées pourraient s’allonger de 0,1 milliseconde par degré
Les chiffres sont minuscules. Selon les trois modèles analysés, chaque degré Celsius de réchauffement global correspondrait à une augmentation de la durée du jour comprise entre 0,09 et 0,11 millisecondes, en ne prenant en compte que la contribution des changements atmosphériques. Pour référence, une milliseconde équivaut à un millième de seconde. Nous parlons donc d’une variation impossible à remarquer dans la vie quotidienne, même si elle peut être mesurée par des instruments scientifiques extrêmement précis.
Le phénomène pourrait devenir plus perceptible au cours de la seconde moitié du siècle. Dans deux des trois modèles, le signal attribuable au réchauffement climatique dépasse la variabilité naturelle respectivement en 2057 et 2080. Dans le troisième, cette borne n’est pas atteinte avant 2100. Les projections dépendent également du scénario climatique employé, caractérisé par des émissions élevées. Avec une évolution différente des émissions, même l’ampleur du ralentissement pourrait changer.
Il y a aussi un autre élément intéressant. Entre 2050 et 2099, l’effet des changements atmosphériques sur la durée du jour pourrait atteindre une grandeur équivalente à 10-18% du ralentissement séculaire dû à l’attrition des marées lunaires. Cela ne signifie pas que les journées deviendront plus longues de 10 ou 18%, mais ce pourcentage sert à comparer deux contributions à la variation de la rotation terrestre, toutes deux très petites.
Aussi, la fonte des glaces ralentit la planète
Le lien entre réchauffement climatique et rotation terrestre avait déjà été identifié par un autre phénomène : la fonte des glaces. Une étude publiée dans PNAS avait montré que la perte de glace des calottes polaires et des glaciers continentaux contribue à redistribuer d’énormes quantités d’eau à la surface de la Terre.
Lorsque une partie de cette masse se déplace des régions polaires vers des latitudes plus basses, le moment d’inerzia de la planète change également. Pour comprendre le mécanisme, il suffit de penser à un patineur qui tourne sur lui-même : quand il rapproche les bras du corps, il tourne plus vite; quand il les écarte, il ralentit. La Terre répond à un principe physique analogue.
La nouvelle étude ajoute à ce processus l’effet de la circulation atmosphérique, qui selon les simulations pourrait avoir une influence comparable à celle de la fonte des grandes masses glaciaires. Bien entendu, la vitesse de rotation terrestre dépend aussi d’autres phénomènes, y compris les interactions entre le noyau et le manteau, qui continueront d’avoir un rôle prépondérant dans les variations des prochaines décennies.
Ainsi, la durée du jour continuera à osciller pour diverses raisons. Les chercheurs ont toutefois identifié une contribution supplémentaire liée aux activités humaines, qui pourrait devenir plus évidente avec l’augmentation des températures. Pour nous, les 24 heures habituelles resteront, et ce sera une bonne nouvelle pour ceux qui disent ne jamais avoir assez de temps. Pour mesurer les effets du réchauffement climatique sur la rotation terrestre, il faudra toutefois aussi prendre en compte les décimales d’une milliseconde.
