Sciences de la Terre

L'approche méthodologique des sciences de la Terre évolue de plus en plus vers une vision globale. La dernière décennie du siècle se caractérise par des programmes de recherches pluridisciplinaires s'opposant à la spécialisation qui a prévalu au cours des années 1970. La prévision de l'avenir du système terrestre passe par la connaissance des systèmes anciens étudiés par des méthodes géologiques. Les planètes telluriques, dont la Terre est le prototype, et qui sont dotées d'une taille moyenne et d'un sol (Mars, Vénus, Mercure), peuvent aussi apporter des éléments de réponse aux questions posées par l'évolution du globe.

La révolution paléoclimatologique

L'étude des climats anciens est susceptible d'apporter des éléments de prévision pour le futur. Elle permet, notamment, d'aborder un aspect moins connu de la climatologie : le rôle indirect joué par les climats sur l'économie mondiale car ils contrôlent la répartition des gisements d'hydrocarbures, de bauxite et d'évaporites.

Les progrès scientifiques ont été permis par la possibilité de suivre les événements en continu grâce aux techniques de datation de plus en plus fines. La prise en compte du facteur temps a provoqué ce que l'on a appelé la « révolution paléoclimatologique » des quinze dernières années. Des arguments décisifs ont été apportés à l'appui de la théorie astronomique des climats, énoncée, dès 1920, par le Yougoslave Milutin Milankovic : la cause des modifications climatiques réside dans la variation périodique de l'insolation de la surface du globe, elle-même liée à l'irrégularité des mouvements orbitaux autour du Soleil.

Les travaux en cours nécessitent l'intégration de résultats provenant de sciences variées : climatologie, astronomie, océanologie, glaciologie, sédimentologie, paléontologie, géochimie, biologie et modélisation. La diversité des disciplines mises en jeu rend compte de celle des éléments interactifs du système Terre.

Les planètes telluriques

Les risques de collision – telle celle de la comète Shoemaker-Levy en juillet avec Jupiter – mis à part, les corps extraterrestres apportent des informations sur le système solaire qui nous entoure. Leur étude constitue une science à part entière : la « planétologie ». La communauté des planétologues français s'est réunie en juin 1994 à Toulouse pour faire le point de ses activités.

Deux planètes telluriques retiennent l'attention. À cause de sa petite taille, Mars est suffisamment refroidi pour ne plus présenter de signes d'activité interne. La présence de l'eau, sous forme de glace et de vapeur, se traduit par un relief modelé par les saisons. L'activité magmatique y a été importante et a donné les volcans géants de l'hémisphère Nord. Une sonde russe, embarquant des instruments du CNES et du CNRS, devait être envoyée en octobre 1994. Son lancement a été reporté à novembre 1996.

En attendant de pouvoir échantillonner sur place, les chercheurs doivent se contenter d'étudier les météorites provenant de Mars. Parmi celles-ci, la météorite d'Allan Hills en Antarctique contient des carbonates et fournit la preuve de l'existence de systèmes hydrothermaux sur Mars.

Vénus est considérée comme la planète « sœur » de la Terre. Son activité géodynamique doit donc ressembler à celle de la Terre. Le sol de la planète n'est pas accessible à une étude prolongée car, à cause de l'atmosphère dense (90 fois la pression atmosphérique terrestre) et de l'effet de serre qu'elle induit, la température atteint 470 °C. Les nuages permanents interdisent l'observation de la surface depuis l'espace.

Les images de la mission Magellan de 1990, obtenues par la technique du radar, ont permis de reconnaître à la surface du sol des traits géologiques classiques, comme les coulées de laves, les volcans et les chaînes de montagnes. La question « La tectonique des plaques existe-t-elle sur Vénus ? » est en discussion et la réponse ne fait pas encore l'objet d'un consensus.

Les séismes du nord du Japon

Plusieurs tremblements de terre ont secoué en septembre 1994 les îles septentrionales de l'archipel nippon et les îles Kouriles voisines. Comme les épicentres se situaient en mer, l'alerte au raz de marée a été étendue tout autour de l'océan Pacifique, du Japon à l'Amérique centrale.

Bernard Bonin