Le pôle nord magnétique se déplace de plus en plus vite, vers une inversion du champ magnétique terrestre ?

Le pôle nord magnétique se déplace de plus en plus vite, vers une inversion du champ magnétique terrestre ?

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Depuis une trentaine d’années, le pôle nord magnétique se déplace de plus en plus vite, quittant le Canada vers la Sibérie. Ce changement brusque pourrait annoncer l’inversion des pôles magnétiques alors que le champ magnétique terrestre ne cesse de s’affaiblir. Dans tous les cas, les scientifiques doivent revoir de plus en plus souvent le modèle magnétique de la Terre qui sert de base aux systèmes de navigation modernes.

Le champ magnétique terrestre trouve son origine dans le lent refroidissement de l’intérieur du noyau externe de notre planète où se trouve un océan de fer liquide surchauffé et tourbillonnant qui crée des mouvements de convection, entre 2 900 km et 5 150 kilomètres sous nos pieds. D’autres facteurs interviennent comme les roches magnétisées dans la croûte terrestre et l’écoulement des océans notamment via les marées, que ce soit en surface ou dans les profondeurs.
Les mouvements de convection dans le noyau externe engendrent un effet dynamo appelé géodynamo, qui convertit une fraction de l’énergie libérée par le refroidissement en énergie électromagnétique.

Ce champ magnétique forme la magnétosphère située entre 800 à 1 000 km d’altitude. Il agit comme un bouclier qui protège la vie sur Terre des excès du vent solaire.

Mesuré pour la première fois en 1831 par l’explorateur James Clark Ross dans l’Arctique canadien, le champ magnétique est instable à l’échelle des temps géologiques. En effet, une de ses caractéristiques les plus étonnantes, révélée par les études paléomagnétiques, est l’inversion aléatoire des pôles magnétiques. Autrement dit, le nord et le sud magnétiques, qui sont situés respectivement près du nord et sud géographiques, s’inversent à un rythme chaotique avec une moyenne d’environ quatre évènements par million d’années, soit une fois tous les 250 000 ans.

Les conséquences d’une inversion du champ magnétique

La dernière inversion du champ magnétique s’est produite il y a environ 780 000 ans. Si ces inversions n’ont, à priori, pas été accompagnées de crises biologiques majeures, un nouveau basculement du champ magnétique serait un véritable défi voire une catastrophe pour notre civilisation dépendante de la technologie. En effet, les systèmes électronique, informatique et de navigation seraient complètement perturbés / désorientés et donc l’ensemble de l’économie mondiale et des transports. Voici quelques conséquences :

  • perturbations des systèmes de télécommunication : satellites, câbles sous marins…
  • dégradation ou interruption des services de positionnement par satellites, e.g. GPS ou Galileo ;
  • augmentation des radiations reçues par les passagers des avions et les astronautes ;
  • courants induits dans les oléoducs, accélérant leur usure ;
  • courants parasites dans les réseaux électriques, qui peuvent provoquer des pannes de courant (blackout) sur des vastes régions.

Le pôle nord magnétique se déplace de plus en plus vite

Au milieu des années 1990, le pôle nord magnétique s’est déplacé de plus en plus rapidement, passant d’environ 15 kilomètres à environ 55 kilomètres par an.
En 2001, une expédition polaire internationale avait découvert qu’il était entré dans l’océan Arctiques et avait parcouru environ 300 km en seulement 7 ans !
Or, ce phénomène s’est encore aggravé début 2018. Celui-ci s’éloigne rapidement et de manière plus chaotique du Canada vers la Sibérie, sans que les géologues ne puissent déterminer vraiment pourquoi ce changement est si soudain et si spectaculaire.

Des hypothèses sont avancées : les impulsions géomagnétiques, comme celle de 2016, qui pourraient être attribuées aux ondes « hydromagnétiques » provenant des profondeurs du cœur de notre planète et la présence d’un jet de fer liquide à grande vitesse sous le Canada.

Une étude dirigée par Phil Livermore de l’Université de Leeds (Angleterre) publiée dans la revue Nature Geoscience début mai 2020 avance une nouvelle hypothèse. Le déplacement du pôle nord magnétique pourrait s’expliquer par une « épreuve de force » entre deux zones du champ magnétique terrestre, l’une située sous le Canada et l’autre sous la Sibérie. « Nous avons découvert que la position du pôle Nord magnétique est contrôlée par deux parcelles de champ magnétique. Elles agissent comme un effet de tir à la corde contrôlant l’emplacement du pôle », a précisé Phil Livermore à la BBC.
Ainsi, selon les chercheurs, la zone magnétique sibérienne serait devenue brusquement plus puissante que la zone canadienne, attirant le pôle nord qui s’éoligne de sa position historique au Canada.

Et le pôle sud magnétique ?

Le pôle sud magnétique se déplace également, mais plus lentement que le pôle nord. Il a quitté le continent antarctique dans les années 1970 et se déplace vers le nord-est.

L’anomalie de l’Atlantique Sud

L’anomalie de l’Atlantique Sud est une région caractérisée par un faible champ magnétique terrestre qui pose des problèmes techniques pour les satellites et les fusées.

Depuis 200 ans, au niveau planétaire, le champ magnétique de la Terre a perdu 9 % de son intensité et continue de s’affaiblir, notamment dans une large région de l’Atlantique sud entre l’Afrique et l’Amérique du Sud, connue sous le nom d’anomalie de l’Atlantique Sud. Celle-ci, est notamment surveillée par la mission satellitaire Swarm de l’Agence spatiale européenne (ESA). « Un nouveau minimum oriental de l’anomalie de l’Atlantique sud est apparu au cours de la dernière décennie et n’a cessé de se développer ces dernières années », a précisé Jürgen Matzka, du GFZ-Potsdam.

Depuis sa découverte en 1958, cette zone s’est développée et s’est déplacée vers l’ouest à un rythme d’environ 20 kilomètres par an.

Cependant, cette anomalie de l’Atlantique Sud existerait depuis 8 à 11 millions d’années, ce qui suggère qu’elle est peu susceptible d’être un témoin d’une inversion imminente du champ magnétique terrestre, selon des chercheurs de l’Université de Liverpool qui ont publié leurs travaux dans Proceedings of the National Academy of Sciences en août 2020.

Le modèle magnétique de la Terre remis en question

Régulièrement, les spécialistes en géomagnétisme ou géomagnétistes élaborent et révisent le modèle magnétique de la Terre qui sert de base à toute navigation moderne : des systèmes de contrôle des navires en mer, des avions, aux GPS des smartphones.
Ainsi, le modèle, mis à jour en 2015, doit être plus fréquemment tant le déplacement s’accélère. « L’erreur augmente constamment », explique Arnaud Chulliat, géomagnétiste à l’Université de Colorado Boulder et à l’Agence américaine d’observation océanique et atmosphérique.

En 2016, par exemple, une partie du champ magnétique s’est accélérée sous le nord de l’Amérique du Sud et dans l’est de l’océan Pacifique. Ces variations géographiques du champ magnétique sont enregistrées chaque jour par le satellite Swarm de l’Agence Spatiale Européenne (ESA).

En 2018, la marge d’erreur du modèle est devenue trop importante : le modèle magnétique mondial a été mis à jour fin 2019, en retard à cause du shutdown aux USA qui avait entraîné la fermeture du gouvernement fédéral américain notamment chargé de cette tâche.

Vers une nouvelle inversion des pôles ?

De telles inversions se produisent à un rythme chaotique avec une moyenne d’environ quatre évènements par million d’années, soit une fois tous les 250 000 ans.

Or, la dernière inversion s’est produite il y a 780 000 ans. Nous vivons donc sous une période relativement longue de polarité stable, qui a cependant présenté de multiples phases de croissance et de décroissance du champ magnétique.

Selon une étude de l’Institut national des sciences de l’univers, l’intensité du champ magnétique terrestre actuel diminue en moyenne de 5% par siècle. Or, cette diminution s’est accélérée brusquement depuis 1840 au point qu’à ce rythme le dipôle magnétique pourrait s’annuler dans environ 1 500 ans !


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