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Les secrets de la Terre antique : pourquoi l’écart isotopique du carbone est-il si surprenant entre 230 et 210 millions d’années ?
Les changements dans les isotopes de carbone tout au long de l’histoire de la Terre constituent un indicateur important pour l’étude du cycle global du carbone. En particulier, l’événement isotopique du carbone Lomagundi-Jatuli (LJE) qui s’est produit entre 230 et 210 millions d’années a montré une étonnante déviation isotopique du carbone, révélant de nombreux mystères de la Terre antique. Durant cette période, les valeurs de δ13C dans les roches carbonatées marines variaient de +5 à +30‰, ce qui est très différent des tendances isotopiques du carbone que nous avons observées jusqu'à présent.
Pendant cette période, la quantité de carbone organique enfoui a pu être multipliée par deux ou trois, et l’ensemble du processus a duré des millions d’années.
Les scientifiques analysent les valeurs de δ13C dans les roches carbonatées océaniques pour mieux comprendre l'évolution du cycle global du carbone. Le flux de carbone n’implique pas seulement l’interaction entre l’atmosphère, l’océan et la terre, mais reflète également l’importance de processus tels que la photosynthèse, la respiration et la dissolution des minéraux dans cet événement. À mesure que nous comprenons mieux la mobilité du carbone, nous devenons plus conscients de son impact sur la concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère terrestre, qui à son tour affecte le climat de la Terre.
Des études initiales suggéraient que les valeurs élevées de δ13C du LJE n'étaient dues qu'à des augmentations locales de carbone organique à certains endroits, mais de nombreuses roches carbonatées marines du monde entier ont montré des augmentations similaires au fil du temps. Cela change la nature de la événement à une augmentation globale.
Région et plage horaire
Selon l’étude, la durée de cet événement était d’environ 249±9 millions d’années à 128±9,4 millions d’années, impliquant tous les continents du monde à l’exception de l’Antarctique. Au cours de cette période, les changements dans les valeurs de δ13C trouvés dans le groupe Ranemosa et la région de Funai ont fait que la portée du LJE n'est plus limitée à une région spécifique. Durant cette période, le profil peut atteindre des dizaines de mètres d’épaisseur, nous offrant un aperçu de la grandeur du cycle du carbone à l’époque.
Méthodes de recherche
En géologie, le choix de la bonne méthode pour dater les couches stratigraphiques est crucial. Pour la datation des roches carbonatées marines, les techniques couramment utilisées comprennent la spectrométrie de masse à ionisation thermique (TIMS) et la spectrométrie de masse à dilution isotopique-ionisation thermique (ID-TIMS). Ces techniques sont cruciales pour évaluer la précision des données sur le carbone et peuvent contrôler l’erreur de mesure des valeurs de δ13C à 1‰ près.
Ces méthodes peuvent séparer et mesurer efficacement différents isotopes en vaporisant des échantillons à haute température, révélant ainsi le rapport plomb/uranium dans la roche et déterminant ainsi l’âge de la roche.
Causes de LJE
La communauté scientifique a proposé diverses hypothèses sur les causes de l’EJL. L'une des théories est que le LJE est lié au Grand Événement d'Oxygénation (GOE), au cours duquel le stockage de carbone de processus alternatifs a modifié l'équilibre du cycle du carbone, libérant ainsi plus d'oxygène. De plus, le processus d'oxydation du carbonate de fer a également été proposé pour expliquer ce phénomène, car la quantité de dioxyde de carbone libérée par ce processus dépasse de loin la quantité d'oxygène consommée, favorisant encore plus l'enfouissement de la matière organique.
Une autre hypothèse propose que des changements tectoniques majeurs pourraient avoir conduit à une augmentation de la libération de dioxyde de carbone volcanique, ce qui a également contribué au dépôt de carbonates et de matière organique.
Impacts du changement climatique
Alors que le LJE mène des recherches approfondies, nous réalisons progressivement que cet événement a non seulement affecté le cycle initial du carbone de la Terre, mais a également jeté les bases du changement climatique ultérieur. La manière dont cet événement à haute teneur en isotopes de carbone pourrait affecter les problèmes de changement climatique auxquels nous sommes actuellement confrontés à l’avenir mérite que nous y réfléchissions et l’explorions en profondeur.
À mesure que nous acquérons une compréhension plus approfondie de LJE, pouvons-nous découvrir davantage de secrets de l’ancienne Terre et obtenir des avertissements et de l’inspiration pour le changement climatique actuel ?
