Tout au long de l'histoire, notre planète a subi des changements importants. Certains ont été progressifs et modérés, tandis que d'autres ont été brusques et drastiques. Certains de ces changements ont entraîné l' extinction de nombreuses espèces . Mais pourquoi y a-t-il eu des périodes où tant d'espèces ont disparu en masse ? Daniel Rothman, professeur de géophysique au département des sciences atmosphériques et planétaires du MIT (Massachusetts Institute of Technology), a utilisé les mathématiques pour répondre à cette question.
D'après les prévisions, d'ici 2100, les océans auront stocké 310 gigatonnes de dioxyde de carbone . Une gigatonne équivaut à 1 000 000 000 000 kilogrammes (un billion). Cette quantité est suffisante pour accroître considérablement le risque d'une catastrophe si aucune mesure n'est prise. C'est la conclusion à laquelle est parvenu Rothman, en tenant compte des variations du carbone au cours des 542 derniers millions d'années.
Utiliser les mathématiques pour prédire l'avenir
L'analyse des 542 derniers millions d'années révèle cinq extinctions massives . Un facteur commun à toutes ces extinctions a été d'importantes perturbations du carbone, affectant à la fois les océans et l'atmosphère. Ces perturbations ont persisté pendant des millions d'années, entraînant l'extinction de nombreuses espèces, dont jusqu'à 75 % des espèces marines.
Le professeur de géophysique du MIT a présenté à la revue Science Advances une formule mathématique qu'il a utilisée pour identifier les seuils de catastrophe. Si ces seuils sont dépassés, la probabilité d'une extinction massive est très élevée.
Un reflet de nos jours
Pour arriver à ces conclusions, 31 événements isotopiques des 542 derniers millions d'années ont été étudiés. Le taux critique de perturbation du cycle du carbone et son ampleur étaient liés à la taille de l'échelle de temps à laquelle l'alcalinité de l'océan et le changement climatique s'ajustent. C'est la limite pour éviter l'acidification de ces deux.
Lorsque l'un de ces deux seuils est dépassé, on observe des extinctions massives d'espèces . Concernant les changements du cycle du carbone qui se produisent sur de longues périodes, les extinctions surviennent si ces altérations se produisent à un rythme plus rapide que la capacité d'adaptation de l'environnement. Cela reflète la situation actuelle, où les niveaux de dioxyde de carbone montent en flèche et où le climat change à un rythme excessivement rapide. C'est un point critique, étant donné que de nombreuses espèces sont actuellement menacées par le réchauffement climatique.
En revanche, pour les chocs qui se produisent sur des échelles de temps plus courtes, le taux de changement du cycle du carbone n'a pas d'importance. À ce stade, ce qui est pertinent est la taille ou l'ampleur de l'altération, qui détermine la probabilité.
Arrivé à 2100hXNUMX
Rothman a affirmé qu'il faudrait environ 10 000 ans pour que ce phénomène se développe pleinement. Mais il a ajouté qu'il est fort possible qu'une fois la situation déclenchée, la planète entre en territoire inconnu. C'est un véritable problème. « Je ne dis pas que le phénomène se produira demain », a-t-il déclaré. « Je dis que, sans intervention, le cycle du carbone basculerait dans un domaine instable et se comporterait de manière difficilement prévisible. Dans le passé géologique, ce type de comportement est associé à… »
Le chercheur avait auparavant travaillé sur l' extinction de la fin du Permien . Cette période, la plus terrible de l'histoire de la Terre, qui a anéanti plus de 95 % des espèces, a été marquée par un important apport de carbone. Depuis, de nombreuses conversations avec des amis et des membres de sa communauté l'ont encouragé à poursuivre ces recherches. Dès lors, comme il le dit lui-même : « Un jour d'été, je me suis posé et j'ai réfléchi à la manière d'étudier ce phénomène de façon systématique. » Ce qui s'est produit il y a des millions d'années, sur des échelles de temps immenses, semble désormais se limiter à quelques siècles.
Notre planète a un équilibre. Qu'il s'agisse de température, de climat, de pollution, de niveaux de carbone, etc. Un équilibre qui semble changer plus rapidement que jamais. Sera-t-il possible de l’arrêter ? Et sinon, comment pourrions-nous expliquer que nous ne l’avons pas encore arrêté et que nous l’avons vu venir ?
