En Arctique, les scientifiques étudient la fonte des glaces. Le phénomène influe sur la rotation de la Terre. © Nasa
En modifiant la répartition des eaux, notamment par la fonte plus forte des inlandsis, le réchauffement climatique modifie – légèrement – l'axe de rotation de la Terre. C'est la conclusion d'une étude de données recueillies par le satellite Grace. Le mathématicien Euler nous explique cet effet.
Au XVIIIe siècle, le mathématicien et physicien suisse Leonhard Euler a découvert les équationsdécrivant la mécanique d’un corps solide sous l’effet de couples de forces. Elles permettent de comprendre les mouvements de rotation propres des corps célestes, de satellites comme Kepleret même des drones, des bateaux, des vélos et des robots humanoïdes. Tous ces mouvements peuvent être ramenés, en grande partie, à ceux d’une toupie.
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Cette vidéo montre dans différents systèmes de référence les mouvements de l'axe géographique de la Terre (bleu) par rapport à son axe de rotation (orange) et inversement. Les amplitudes des mouvements sont très exagérées. L'animation montre que l'axe de rotation de la Terre ne coupe pas sa surface toujours au même endroit et qu'il oscille selon un mouvement de spirale autour de l'axe géographique. Ce mouvement est en réalité plus irrégulier.
© Nasa/GSFC Scientific Visualization Studio
La répartition de l'eau fait dériver les pôles
Comme Euler l’avait compris dès le XVIIIe siècle, le fait que la figure d’équilibre de la Terre soit un ellipsoïde est responsable de mouvements supplémentaires. Son axe de rotation peut se déplacer sur sa surface, de sorte qu’il ne coïncide pas avec le pôle géographique. L’effet est faible puisqu’il n’est que d’une à quelques dizaines de mètres mais il est mesurable : c'est, par exemple, l'oscillation de Chandler, d'une période d’environ 435 jours. Elle est un peu plus longue que celle initialement prédite par Euler parce qu'il ne tenait pas compte des déformations possibles de la Terre. D’autres mouvements irréguliers s’y superposent, dont certains sont, comme l'oscillation chandlérienne, liés à des déplacements saisonniers des masses atmosphériques ou encore des redistributions des masses à l’occasion des grands tremblements de terre.
L'un de ces mouvements était une dérive lente en direction de la baie d’Hudson, au Canada, à raison de 10 centimètres par an environ et selon une ligne de longitude qui va de Toronto à Panama. Les géophysiciens l’expliquaient en invoquant le rebond isostatique, c'est-à-dire la remontée d’une partie des terres émergées qui, telle une péniche chargée puis déchargée, s’étaient enfoncées dans le manteau dans le manteau de la Terre sous le poids de la calotte glaciaire de la dernière glaciation.
Au début des années 2000, cette dérive s’était modifiée pour prendre la direction du méridien de Greenwich. Il semble que cela soit dûà la fonte des glaces au Groenland et en Antarctique, mais pas seulement. Comme l'explique un article paru dans Science, les données fournies par le satellite Grace montrent que les redistributions des eaux sur les continents, mais aussi par exemple du fait de l’évaporation de la mer Caspienne, sont également responsables de cette dérive.
Même si cette dérive est faible, le réchauffement climatique produit par l’activité humaine en est donc la cause et l’on peut donc dire que l’Homme affecte jusqu’à la rotation de sa planète...
Laurent Sacco, Futura-Sciences