Une récente étude démontre que la durée d'une journée a augmenté de 1,33 milliseconde par siècle entre 2000 et 2020. Un rythme sans précédent depuis 3,6 millions d'années, attribué principalement à l'activité humaine.
La fonte des calottes polaires et des glaciers de montagne alimente les océans, et cette masse d'eau supplémentaire s'accumule autour de l'équateur, là où la circonférence de la Terre est la plus grande, là aussi qu'une redistribution de masse pèse le plus sur la vitesse de rotation. Mostafa Kiani Shahvandi, chercheuse postdoctorale à l'université de Vienne et première auteure de l'étude, a filé une métaphore pour l'expliquer : une patineuse artistique qui écarte les bras tourne plus lentement, celle qui les garde serrés accélère.
La Terre fait pareil, mais avec des milliards de tonnes d'eau en guise de bras tendus vers l'extérieur. Selon Benedikt Soja, professeur de géodésie spatiale à l'ETH Zurich, « L'augmentation rapide actuelle de la durée du jour peut être attribuée principalement à l'activité humaine ».
Une seule période comparable existe dans les archives géologiques, il y a environ 2 millions d'années. Jamais, ni avant ni après, le rythme de variation n'avait atteint celui qu'on mesure aujourd'hui.
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Des fossiles et une IA pour lire 3,6 millions d'années
Les deux scientifiques ne pouvaient pas brancher un chronomètre sur le passé. Ils ont utilisé des foraminifères benthiques, de minuscules organismes marins fossilisés dont la composition chimique des coquilles trahit les anciens niveaux des mers. À partir de là, on calcule comment la masse océanique était distribuée à chaque époque, et on reconstitue mathématiquement la durée du jour correspondante.
Les données paléoclimatiques sont par nature incertaines, pleines de trous et de bruit. Pour en tirer quelque chose de robuste, le duo a développé un modèle d'apprentissage profond probabiliste, un modèle de diffusion informé par la physique, ou PIDM. Il s'agissait de coupler la puissance de prédiction d'une IA générative avec des contraintes issues des lois physiques établies, pour que le modèle ne produise pas de résultats qui violent la mécanique des fluides ou la conservation du moment cinétique.
Une milliseconde qui coûte cher
1,33 milliseconde par siècle, ça semble dérisoire. Pour les systèmes qui dépendent d'une connaissance exacte de la rotation terrestre, ça ne l'est pas. La navigation spatiale de précision, les réseaux GPS, la synchronisation des horloges atomiques mondiales ou encore les communications par satellite intègrent tous la vitesse de rotation de la Terre dans leurs calculs. Un écart, même infime, produit des erreurs de positionnement qui s'accumulent dans le temps.
Selon Benedikt Soja, d'ici la fin du siècle, le changement climatique devrait peser davantage sur la durée du jour que la Lune. La Lune, dont l'effet gravitationnel sur la rotation terrestre est documenté depuis des décennies, passerait au second rang. Derrière l'activité humaine.
Source : Gizmodo
