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Le changement climatique ralentit la rotation de la Terre à un rythme sans précédent par rapport aux 3,6 derniers millions d'années

Par l'ETH Zurich

Édité par Sadie Harley, relu par Robert Egan

Notes de la rédaction

The GIST

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Grâce à des foraminifères benthiques fossiles, dont les coquilles – de par leur composition chimique – permettent de retracer les fluctuations du niveau de la mer, des scientifiques ont pu démontrer que l'allongement actuel de la durée du jour – 1,33 milliseconde par siècle – est nettement supérieur à celui des 3,6 derniers millions d'années. Crédit : ETH Zurich

Le changement climatique allonge nos jours car la montée du niveau de la mer ralentit la rotation de la Terre. Des chercheurs de l'Université de Vienne et de l'ETH Zurich démontrent que l'allongement actuel de la durée du jour – 1,33 milliseconde par siècle – est sans précédent au cours des 3,6 derniers millions d'années. L'équipe a reconstitué les fluctuations anciennes de la durée du jour à partir des restes fossilisés d'organismes marins unicellulaires appelés foraminifères benthiques.

Une journée de 24 heures n'est pas une donnée fixe : sa durée varie en raison des effets gravitationnels de la Lune, ainsi que de divers processus géophysiques agissant à l'intérieur de la Terre, à sa surface et dans l'atmosphère.

Le changement climatique actuel influe également sur la durée du jour : des travaux antérieurs ont montré qu'entre 2000 et 2020, nos jours se sont allongés à un rythme équivalent à 1,33 milliseconde par siècle en raison de facteurs liés au climat, notamment la redistribution des masses entre les continents et les océans due à la fonte des calottes glaciaires polaires et des glaciers de montagne.

Dans une nouvelle étude, publiée dans le Journal of Geophysical Research: Solid Earth, Mostafa Kiani Shahvandi (Université de Vienne) et Benedikt Soja (ETH Zurich) démontrent que cette augmentation rapide de la durée du jour est sans précédent au cours des 3,6 derniers millions d'années.

La Terre comparée à une patineuse artistique

« Dans nos travaux précédents, nous avons démontré que l'accélération de la fonte des calottes glaciaires polaires et des glaciers de montagne au XXIe siècle entraîne une élévation du niveau de la mer, ce qui ralentit la rotation de la Terre et, par conséquent, allonge la durée du jour – un peu comme une patineuse artistique qui tourne plus lentement lorsqu'elle étend les bras et plus rapidement lorsqu'elle garde les mains près du corps », explique Mostafa Kiani Shahvandi, du département de météorologie et de géophysique de l'Université de Vienne.

« Ce qui restait incertain, c'était l'existence de périodes antérieures où le climat avait entraîné un allongement de la durée du jour aussi rapide. »

Les foraminifères comme indicateurs du niveau de la mer et de la durée du jour

Pour répondre à cette question, les chercheurs ont utilisé les restes fossilisés d'organismes marins unicellulaires appelés foraminifères benthiques.

« À partir de la composition chimique des fossiles de foraminifères, nous pouvons déduire les fluctuations du niveau de la mer et en déduire mathématiquement les variations correspondantes de la durée du jour », explique Kiani Shahvandi, premier auteur de l'étude et chercheur à l'Université de Vienne. Pour tirer des conclusions plus robustes, l'équipe a utilisé un algorithme d'apprentissage profond probabiliste : un modèle de diffusion basé sur les principes physiques.

« Ce modèle reproduit les phénomènes physiques liés à l'élévation du niveau de la mer, tout en restant robuste face aux grandes incertitudes inhérentes aux données paléoclimatiques », ajoute la climatologue et géophysicienne.

Au cours du Quaternaire (2,6 millions d'années), la croissance et la fonte des vastes calottes glaciaires continentales ont provoqué à plusieurs reprises d'importantes variations de la durée du jour, du fait des variations du niveau de la mer. Comparée aux valeurs du XXIe siècle, l'augmentation actuelle de la durée du jour se distingue nettement dans l'histoire climatique des 3,6 derniers millions d'années.

« Une seule fois, il y a environ 2 millions d'années, le taux de variation de la durée du jour était presque comparable, mais jamais avant ni après cela la planète n'a connu une telle élévation du niveau de la mer qu'entre 2000 et 2020 », explique Kiani Shahvandi.

L’augmentation de la durée du jour depuis la fin du Pliocène est sans précédent.

« Cette augmentation rapide de la durée du jour implique que le rythme du changement climatique actuel est sans précédent au moins depuis la fin du Pliocène, il y a 3,6 millions d’années. L’allongement rapide actuel de la durée du jour peut donc être attribué principalement aux activités humaines », explique Benedikt Soja, professeur de géodésie spatiale à l’ETH Zurich.

« D’ici la fin du XXIe siècle, le changement climatique devrait affecter la durée du jour encore plus fortement que la Lune. Même si ces variations ne sont que de l’ordre de la milliseconde, elles peuvent engendrer des problèmes dans de nombreux domaines, par exemple pour la navigation spatiale de précision, qui exige des informations précises sur la rotation de la Terre. »

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RESUME

Le changement climatique ralentit la rotation de la Terre à un rythme sans précédent par rapport aux 3,6 derniers millions d'années.

La montée du niveau de la mer due à l'accélération de la fonte des glaces ralentit la rotation de la Terre, augmentant la durée du jour de 1,33 milliseconde par siècle – un rythme jamais atteint au cours des 3,6 derniers millions d'années. Les données fossiles et les modélisations indiquent que ce changement est principalement dû au changement climatique actuel, et que ses impacts futurs devraient surpasser les effets lunaires et potentiellement perturber les technologies de précision.

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COMMENTAIRES

Les glaces polaires d'

 eau solides  sont peu mobil tandis qu'enes  effet l augmentation de la masse d eau des mers et oceans  accroit l influences des marées  et freinent la planète  ....

Voici pour mes élèves :Influence des marées sur le temps ?

Elle est difficile a distinguer car ce n est pas leur mouvement qui agit mais la variation de poids ; c est un peu comme si  on agitait  sur la meme balancoir  ou pendules  ,avec la meme énergie  deux personnes ou deux masses différentes :la plus lourde irait plus lentement  ????

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Publication details

Mostafa Kiani Shahvandi et al, Climate‐Induced Length of Day Variations Since the Late Pliocene, Journal of Geophysical Research: Solid Earth (2026). DOI: 10.1029/2025jb032161

Journal information: Journal of Geophysical Research: