Comment une ancienne période glaciaire a gelé toute la terre et a aidé l'humanité à prospérer

Lorsque vous pensez à la glace, peut-être que votre esprit va d'abord à un objet. Un glaçon, un glaçon, une neigeuse. Quelque chose inerte, une chose qui peut être gérée. À une certaine échelle, la glace se comporte de cette façon. Mais s'accumulez suffisamment, suffisamment pour créer un glacier, et ce matériel prend sa propre agence. Ce qui était une fois assis blanc et immobile commence à couler et à grincer et à se branler sous son propre poids. Le stress et la tension se fassent des crevasses qui bâillent suffisamment profondément pour mettre fin à des vies. Ces forces débordent également la beauté, les blues les plus brillants qui brillent comme des saphirs ou des bonbons durs.

Nous vivons à une époque de pitié pour la glace glaciaire. Il s'effondre, il fonte, c'est déstabilisateur. Il se retire, cédant à la chaleur comme la proie d'un prédateur.

Ces mots tiennent la vérité, mais ils obscurcissent également la force de cette substance. La glace glaciaire n'est pas simplement un produit passif du climat de la planète; C'est un ingénieur de celui-ci et un agent impitoyable de changement.

Nous devons notre propre existence, à certains égards, à une série d'âge de glace ancien qui a duré entre 717 millions et 635 millions d'années. Les strates de cette période géologique nous disent que la vie telle que nous le connaissons aujourd'hui peut avoir fleuri dans la suite des moments les plus froids et les plus difficiles de la Terre.

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Les restes de ces anciens glaces reposent sur les pentes montagneuses de Svalbard, un archipel norvégien situé à environ 1 000 kilomètres du pôle Nord. Un jeune géologue britannique du nom de Brian Harland a découvert ces strates tout en étant cartographié ce terrain glacé au siècle dernier. Une photo capturée au cours de la première de plus de quarante expéditions qu'il prendrait montre un jeune de vingt et un ans aux cheveux débraillés avec un large sourire à plein essor et des pommettes hautes qui encadrent les yeux sérieux. Avec des épaules repoussées et la tête se pencha vers la caméra, il regarde totalement dans son élément au milieu de ces montagnes et fjords.

Nous devons notre propre existence, à certains égards, à une série d'âge de glace ancien qui a duré entre 717 millions et 635 millions d'années.

C'était en 1938. Le déclenchement de la Seconde Guerre mondiale l'année suivante l'empêcherait de revenir pendant un certain temps. Lorsqu'il a finalement remonté une décennie plus tard, il l'a fait en tant que professeur de géologie à l'Université de Cambridge, apportant un groupe d'étudiants avec lui.

Alors que Harland et ses élèves se dirigeaient à travers le paysage gelé de Svalbard, ils ont rassemblé des preuves d'un autre moment glacial qui avait eu lieu sur cette terre des centaines de millions d'années plus tôt. Ils ont trouvé quelques signes révélateurs d'activité glaciaire dans les strates anciennes qu'ils ont reconnues comme telles grâce à leur compréhension de l'activité glaciaire dans le monde moderne. Par exemple, alors que les rivières de l'eau luttent pour déplacer des débris plus grands que les assiettes de dîner en diamètre, les rivières de glace cueillent les pierres de la taille des voiturettes de golf et les poussent comme de la poussière dans une pelle à poussière. Ces rochers se mélangent avec du sable et de l'argile beaucoup plus fins pour former ce qu'on appelle un till. Le caractère aléatoire de la TELL glaciaire distingue ces dépôts de ceux déposés par des mouvements plus délicats et organisés, tels que l'écoulement de l'eau à travers les ruisseaux ou dans l'océan ouvert. Harland et ses élèves ont reconnu Glacial Till car il était en vue parmi les glaciers modernes.

Des mélanges non triés de sédiments peuvent également s'accumuler à partir d'autres sortes d'activités géologiques, comme les glissements de terrain, et ils ont donc cherché une suite d'autres indices dans les strates pour éliminer les alternatives et affirmer qu'ils avaient, en effet, trouvé des preuves de glace ancienne.

Lorsque les glaciers se déplacent à travers le sol, ils traînent des décombres sous eux, sculptant des rainures peu profondes et parallèles appelées stries à travers le substratum rocheux. Lorsque les icebergs dérivent en mer, ils font fondre des décombres qui tombent dans le fond marin comme des morceaux de débris appelés dropstones glaciaires. Parce que les Dropstones tombent d'en haut, ils peuvent percer et appuyer sur les couches limoneuses fines du fond marin et faire déformer ces couches autour d'eux, comme un coussin de canapé serrant un corps.

De tous les indices visuels utilisés pour identifier les dépôts glaciaires dans le dossier rocheux, les dropstones fournissent souvent la preuve la plus convaincante de glace. Peu d'autres forces peuvent envoyer des roches tombant d'en haut dans un plan d'eau. Les arbres déracinés peuvent transporter des pierres dans leurs racines et les libérer alors qu'ils se retrouvent dans un courant, mais les strates Harland étudiaient avaient formé des centaines de millions d'années avant même que les arbres aient évolué.

Vérifiez, vérifiez et vérifiez. Tous ces signes de glaciers présents dans les sédiments modernes de Svalbard sont également apparus dans les strates anciennes. Harland a compris que les temps de glace vont et viennent, donc les preuves de la glace ancienne ne l'ont probablement pas surpris beaucoup. Mais ce qui l'a surpris, c'est ce que lui et ses élèves ont trouvé entrecoupés parmi les dépôts glaciaires: des couches épaisses de roche carbonate jaune et gris.

Aujourd'hui, les carbonates forment les fondements de la Grande Barrière de Barrière d'Australie, des Bahama Banks et d'autres endroits tropicaux de ce type. Ils ne se forment généralement que dans les eaux les plus chaudes du monde, qui se précipitent autour de l'équateur. Si leurs interprétations étaient correctes, Harland et ses étudiants avaient trouvé des preuves non seulement que Svalbard avait été plus proche de l'équateur, mais que, à un moment donné pendant qu'il était là, il avait également été enfermé dans la glace.

Ceci, a réalisé Harland, était étrange. Dans le monde d'aujourd'hui, la glace glaciaire peut persister dans des régions équatoriales telles que les Andes et l'Indonésie, mais uniquement sur les pentes montagneuses à plusieurs kilomètres au-dessus du niveau de la mer. Si la glace s'était formée jusqu'au niveau de la mer dans la partie la plus chaleureuse du monde – la partie avec la lumière du soleil le plus direct, autour de l'équateur – alors la glace aurait probablement étouffé une grande partie du reste de la planète. Si tel était le cas, cela marquerait l'ère glaciaire la plus extrême connue de toute l'histoire de la Terre. À aucun autre moment, la glace glaciaire n'avait atteint le niveau de la mer aussi loin des pôles. La période glaciaire la plus récente qui a culminé il y a environ 20 000 ans ne couvrait qu'environ 8% de la planète; L'âge glaciaire de Harland semblait être couvert plus près de 100% (bien qu'il ne parvienne à cette conclusion que des années après ses observations initiales).

De l'espace, cette version cryogénique de la Terre aurait brillé blanc et brillant. Sous la surface de l'océan congelé, les courants sombres et saumures auraient remué en continu de la chaleur géothermique qui s'échappe des fissures dans le fond marin. Au-dessus, les vents auraient hurlé autour de l'équateur en rafales, et de minuscules cristaux de glace se seraient détruits à partir des airs qui restaient en dessous de congélation partout. La vie a persisté à travers tout cela, mais cela n'aurait pas pu être facile. Les algues, les bactéries et les protozoaires simples se seraient se tortiller sur ou sous la glace, et d'autres taches de vie auraient envahi les évents hydrothermaux du fond marin.

Tout cela peut sembler un peu fantastique, mais Harland ne pouvait pas voir une autre façon d'interpréter les strates Svalbard. Lorsque lui et ses collègues ont mené des études de suivi sur les minéraux magnétiques dans ces dépôts, ils ont constaté que ces grains – qui se comportent comme des aiguilles de boussole fossilisées – étaient également projetés à une origine presque équatoriale pour les rochers.

« C'est conclu », a-t-il écrit dans un article de 1964 documentant ses découvertes inhabituelles, « qu'une époque glaciaire était suffisamment extrême pour former des Tillites marins sous les tropiques. »

C'est-à-dire, les caisses glaciaires. Dans les océans. Sous les tropiques.

Énergie par ces résultats, Harland a présenté sa théorie aux collègues. Mais c'était une vente difficile. Plutôt que d'accepter ses idées apparemment fantastiques, certaines ont tissé des théories alternatives. Ils ont suggéré que ces sédiments ne provenaient pas de la glace mais plutôt de quelque chose de plus banal, comme une série de flux de boue répandus et robustes. Mais Harland a persisté. Les débits de boue, ont-il soutenu, ne laissent pas tomber uniformément sur des milliers de miles carrés, et ils ne laissent pas derrière eux.

Plus sur son point, il n'était pas le seul géologue à trouver des preuves de glaciers anciens dans des rochers à peu près cet âge. Dès 1891, un géologue norvégien a signalé des dépôts d'un âge similaire le long des rives d'un fjord dans le nord-est de la Norvège qui avait des stries – ces longs rainures qui se forment lorsque les mèches glaciaires de glace de glace le sol en dessous. Au cours des décennies qui ont suivi, Harland et d'autres ont identifié deux douzaines de localités de roches similaires triées aléatoires, striées et couvertes de dropstone à travers le monde dans les dépôts d'un âge similaire, de l'Asie de l'Est à l'Afrique de l'Ouest à l'Australie-Méridionale et au Groenland – beaucoup avec les mêmes couches curieuses de carbonate qui les cuisent.

Individuellement, les interprétations glaciaires de ces roches n'ont pas soulevé de nombreuses préoccupations. Mais quand ils ont été emmenés tous ensemble et que les carbonates d'eau chaude ont été lancés, l'histoire est devenue plus difficile à l'estomac.

Ces colliers glaciaires n'étaient pas simplement un blip ici et un bloop là-bas. Ils étaient substantiels. Ils ont mesuré entre dix et cent mètres d'épaisseur, parfois avec des rochers aussi grands que les rhinocéros. Dans l'esprit de Harland, ceux-ci étaient trop vastes et répandus pour provenir de coulées de boue. La suggestion qu'ils avaient était plus bizarre pour lui que la possibilité de glace aux tropiques.

Se rendre au fond de cet événement de refroidissement mondial pourrait révéler comment la planète a produit les êtres multicellulaires complexes qui évolueraient un jour en nous.

Les réfutations de floraison de boue s'éloignaient avec le temps, mais beaucoup de ses collègues ne pouvaient toujours pas accepter l'idée de glace couvrant les eaux turquoise et les plages de sable doux qu'ils considéraient comme les tropiques. Ils ne pouvaient pas imaginer une version de la Terre qui pourrait jamais avoir ce froid, et ils ne pouvaient pas voir comment la planète allait tourner d'un froid aussi profond. Ils ne pouvaient pas, semble-t-il, s'attaquer à la possibilité que la Terre était autrefois très différente de celle aujourd'hui.

Ces collègues ont continué à proposer plus d'alternatives. Certains ont appelé à errer des poteaux magnétiques qui auraient traversé la planète et apporté des boutons-pression froids directement sur les continents, comme un serveur servant des boissons autour d'une salle à manger. Mais cette hypothèse, a écrit Harland dans un Bristly 1964 Scientifique américain Article, n'était pas soutenu par toute preuve concrète. « En effet », a déploré lui et son co-auteur, Martin Rudwick, « il semble avoir été suggéré uniquement afin d'éviter de postuler la présence de glace sous les tropiques. »

Harland et Rudwick n'étaient pas disposés à être aussi évitants. «Échec de toute autre explication», ont-ils écrit, «nous sommes prêts à accepter que (ICE) y existait.»

Que ces brillants vagues turquoise avaient s'aplaties et durcies en blancs et gris en sourdines. Cela sent le sel a cédé la place à l'odeur absente de la glace.

Le désespoir avec lequel Harland a travaillé pour comprendre cette période glaciaire découle non seulement de son étrangeté, mais peut-être encore plus, de son calendrier par rapport à un autre événement majeur de l'histoire de la Terre. Relon peu après la dernière des dépôts de glace, une explosion de fossiles apparaît dans le monde entier. Cela a marqué le début de la période Cambrien, lorsque la majorité des groupes d'animaux vivants apparaissent aujourd'hui pour la première fois dans le record du rock.

« Ce ne peut guère être une simple coïncidence », a écrit Harland et Rudwick dans leur article de 1964, « qu'un événement géologique d'une telle intensité a été suivi, après un intervalle relativement court, par un événement biologique de caractère tout aussi frappant. »

À leur esprit, l'ère glaciaire aurait pu provoquer l'explosion de la vie qui a suivi. Se rendre au fond de cet événement de refroidissement mondial pourrait révéler comment la planète a produit les êtres multicellulaires complexes qui évolueraient un jour en nous.

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Adapté depuis Couches: Histoires depuis Temps profond par Laura Poppick. Copyright © 2025 par Laura Poppick. Utilisé avec la permission de l'éditeur, W. W. Norton & Company, Inc. Tous droits réservés.