Le temps nécessaire à la Terre pour effectuer une rotation complète autour de son axe est en train d’augmenter, allongeant ainsi la durée des jours sur notre planète : la variation se produit à un rythme « sans précédent », selon les experts. Voici pourquoi.
La Terre prend plus de temps pour effectuer une rotation complète autour de son axe, ce qui entraîne un allongement de la durée des jours : le phénomène, détaillé dans une récente étude publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, a été observé par une équipe internationale de recherche qui, en plus des effets dus à la friction exercée par les marées induites par la Lune – le facteur le plus connu et le plus important qui influence la vitesse de rotation de notre planète – a observé l’effet « sans précédent » d’un phénomène qui a déjà significativement allongé la durée de nos journées depuis 1900.
Le phénomène, en particulier, est lié aux variations climatiques observées sur Terre, ou plutôt aux effets du réchauffement climatique sur la fonte des glaciers et des calottes polaires. La perte progressive de glace, qui s’est accélérée de manière vertigineuse ces dernières décennies, a en effet entraîné une augmentation importante du niveau de la mer, créant une masse plus importante autour de l’équateur qui accentue le gonflement équatorial et, par conséquent, ralentit la vitesse de rotation de la Terre.
C’est comme lorsque patineuse artistique effectue une pirouette, en gardant d’abord les bras près du corps puis en les étendant – explique Benedikt Soja, co-auteur de l’étude et professeur associé de géodésie spatiale à l’Université ETH de Zurich – . La rotation, initialement rapide, devient plus lente car les masses s’éloignent de l’axe de rotation, augmentant l’inertie physique.
Auparavant, les scientifiques avaient déjà identifié un lien entre la fonte des glaces polaires et l’allongement du jour, mais dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont calculé que, sans une action concrète visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre, l’impact des changements climatiques sur la durée des journées pourrait même dépasser les effets liés à la friction causée par les marées lunaires.
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Pourquoi les jours sur Terre deviennent plus longs
La rotation de la Terre autour de son axe (qui définit la durée d’une journée sur notre planète) ne se produit pas à une vitesse constante, mais est influencée par divers facteurs : le principal est lié à l’attraction gravitationnelle de la Lune, qui agit sur les océans, dans un processus connu sous le nom de « friction des marées » qui, au cours de millions d’années, a produit un ralentissement graduel d’environ 2,40 millisecondes tous les 100 ans.
Cependant, un autre facteur ralentit de plus en plus la vitesse de rotation terrestre et a déjà entraîné une variation de 0,3 à 1 milliseconde au XXe siècle : il s’agit, comme mentionné, de l’augmentation de la masse d’eau autour de l’équateur qui augmente en tant que conséquence de l’élévation du niveau de la mer liée à la fonte des glaces et des calottes polaires.
Selon les calculs des chercheurs, au cours des deux dernières décennies, ce phénomène a entraîné un allongement de la durée du jour de 1,33 milliseconde par siècle.
« Cela représente une augmentation nettement plus élevée par communiqué à n’importe quel autre moment du XXe siècle« , a ajouté le professeur Soja qui, pour calculer l’ampleur du ralentissement de la rotation terrestre, a utilisé avec ses collègues des techniques d’observation telles que l’interférométrie à très longue base, grâce à laquelle il a mesuré les différences de temps que les signaux radio provenant de l’espace mettent à atteindre différents points sur Terre, en exploitant cette différence pour déduire des variations dans l’orientation de la planète et dans la durée du jour.
< p>Les chercheurs ont également utilisé le Global Positioning System (GPS), qui mesure la rotation terrestre avec une extrême précision, environ un centième de milliseconde, et ont même examiné des enregistrements d’éclipses datant de millénaires. Cependant, l’analyse de toutes ces données a révélé que si nous ne parvenons pas à freiner la pollution qui réchauffe la planète, la situation est destinée à s’aggraver : les projections dans les scénarios à fortes émissions de gaz à effet de serre suggèrent en effet que la durée du jour pourrait augmenter jusqu’à 2,62 millisecondes d’ici 2100, dépassant les impacts liés à la friction causée par les marées.
Une variation probablement imperceptible pour les êtres humains mais qui a « certainement de nombreuses implications dans la navigation spatiale et terrestre« , a déclaré le co-auteur de l’étude, Surendra Adhikari du Jet Propulsion Laboratory de la NASA. Après tout, connaître l’orientation exacte de la Terre à un moment donné est fondamental lorsqu’il s’agit de communiquer avec un véhicule spatial, comme les sondes Voyager qui se trouvent actuellement bien au-delà de notre système solaire, où même une petite déviation peut se traduire en kilomètres de distance au moment d’atteindre la destination.
Une autre conséquence du ralentissement de la rotation terrestre et de l’allongement conséquent des jours pourrait être une correction « négative » qui serait appliquée aux horloges atomiques, afin de synchroniser le Temps Universel Coordonné (UTC) avec le retard accumulé par la rotation terrestre.
Jusqu’à présent, cette correction a été appliquée seulement de manière positive, avec l’ajout de la seconde intercalaire (la dernière a été ajoutée le 31 décembre 2016), ce qui n’a pas été une préoccupation particulière pour ceux qui s’occupent d’internet et de systèmes d’exploitation. En revanche, la question est différente en cas de soustraction, ce qui fait craindre des complications.