TERRE BOULE DE NEIGE HYPOTHÈSE DE LA

Peut-on imaginer la Terre entièrement couverte de glace ? L’hypothèse d’une Terre « boule de neige » ou Snowball Earth, proposée en 1992, a pris de plus en plus de cohérence et semble admise en 2017 au vu de la synthèse effectuée par une équipe internationale et interdisciplinaire conduite par le géologue canadien Paul Hoffman. L’hypothèse d’une Terre entièrement englacée au Néoprotérozoïque, entre – 1000 et – 541 millions d’années (Ma), a été fondée sur un faisceau d’arguments accumulés depuis plus d’un siècle, soulevant de nombreuses questions irrésolues : comment la Terre a-t-elle pu entrer dans une telle glaciation puis en sortir ? Que devient la vie sur une Terre entièrement glacée ? Existait-il malgré tout quelques zones non gelées, quelques parties d’océan libres de glace ? Les réponses données à ces questions ont cessé d’être seulement géologiques et géochimiques pour dépendre largement de modèles climatiques, ceux-là mêmes qui nourrissent les inquiétudes actuelles sur l’évolution du climat.

Le point de départ : moraines et roches striées, critères d’une glaciation

En 1840, Louis Agassiz, géologue d’origine suisse, publie une étude sur les glaciers dans laquelle il décrit leur formation et leur déplacement. Les moraines sont formées des débris tombés des falaises ou arrachés aux roches sous-jacentes, graviers ou blocs transportés, poussés par le glacier. Dans le même temps, le glacier « laboure le terrain qu’il parcourt », polissant et striant les roches. L’observation de moraines à des distances parfois considérables des glaciers actuels démontre que « tout le massif de nos Alpes a été couvert d’une mer de glace ». Le géologue va même plus loin… Le nord de l’Europe et l’Amérique du Nord sont couverts d’un dépôt caractéristique, un « terrain caillouteux » ou diluvium, ainsi nommé car il était supposé avoir été charrié puis déposé par un flot, le déluge biblique étant souvent évoqué. Pour Agassiz, il ne peut s’agir que des conséquences de l’action d’une immense nappe de glace remplissant la mer Baltique, « s’étendant au-delà des rives de la Méditerranée et de l’océan Atlantique, et recouvrant même toute l’Amérique septentrionale et la Russie asiatique […] Quand la glace eut complètement disparu, les grands blocs anguleux se sont trouvés sur un lit de cailloux arrondis, dont les plus petits, qui passent même souvent à un fin sable, forment la base ». Agassiz donne ainsi une origine glaciaire à ce diluvium que l’on nomme « tills » ou boulder-clay, d’âge pléistocène (moins de 2 Ma). La théorie de la Terre en vigueur à cette époque est celle d’un globe très chaud se refroidissant progressivement ; et l’hypothèse d’Agassiz d’une Terre dotée d’une grande calotte glaciaire dans l’hémisphère Nord est à l’origine d’une controverse qui durera plus de trente ans.

Agassiz évoquait donc un événement géologiquement récent. En 1891, le géologue norvégien Hans Reusch décrit quant à lui un dépôt qu’il interprète comme une moraine glaciaire près du Varangerfjord (Norvège). Cette roche ou tillite (tills consolidés) repose sur une roche striée, et toutes deux sont d’âge précambrien tardif. Pendant toute la première moitié du xx^e siècle, de nombreuses tillites de ce même âge varangien (– 650 à – 630 Ma), dont l’origine glaciaire n’est pas discutée, ont été décrites un peu partout dans le monde, suggérant la présence, au Précambrien tardif, de vastes calottes glaciaires dont l’étendue restait à préciser.

Première preuve de glaciation précambrienne

Cette gravure réalisée en 1891 par Hans Reusch sur le site du Varangerfjord en Norvège, reprise par Paul Hoffman en 2011, illustre ce que pouvaient être les critères d'une glaciation ancienne. L'observateur est situé sur une roche qui ressemble à un agrégat de fragments de roches (une... 

Crédits : Hans Reusch/ coll. P. Hoffman

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Première preuve de glaciation précambrienne
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Les périodes de Terre « boule de neige » dans l’échelle stratigraphique
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Les deux principaux puits de CO2
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Dropstone glaciaire d’âge précambrien
Crédits : P.F. Hoffman photo

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