Une étude récente publiée par Futura Sciences éclaire un épisode clé de l’histoire climatique terrestre : la formation de la calotte glaciaire de l’Antarctique, survenue il y a 34 millions d’années. Selon les chercheurs, ce phénomène ne s’explique pas uniquement par une baisse des températures mondiales, mais aussi par des mouvements géologiques profonds ayant progressivement soulevé le continent.

Ce qu'il faut retenir

  • La calotte glaciaire de l’Antarctique s’est formée il y a 34 millions d’années, à la transition entre l’Éocène et l’Oligocène.
  • À cette époque, la température moyenne de la Terre était encore 5 °C supérieure à celle d’aujourd’hui.
  • Une étude de l’université de Southampton montre que le soulèvement progressif de l’Antarctique oriental, dû à des mouvements du manteau terrestre, a créé les conditions propices à l’installation de la glace.
  • Sans ce relief élevé, la baisse du CO₂ atmosphérique n’aurait peut-être pas suffi à enclencher la glaciation.
  • L’hémisphère Nord est resté dépourvu de calotte glaciaire pendant encore 30 millions d’années, faute de conditions topographiques similaires.

Un continent devenu glacé malgré un climat encore chaud

L’Antarctique abrite aujourd’hui la plus vaste calotte glaciaire de la planète, renfermant près de 90 % des réserves de glace terrestres. Si cette masse de glace fondait intégralement, le niveau des océans s’élèverait d’environ 52 mètres. Pourtant, selon Futura Sciences, ce paysage figé est relativement récent à l’échelle géologique. Les premières grandes calottes glaciaires sont apparues il y a 34 millions d’années, alors que la Terre connaissait encore des températures moyennes 5 °C supérieures à celles d’aujourd’hui.

Les scientifiques attribuent généralement cette glaciation à une baisse significative de la concentration en dioxyde de carbone (CO₂) dans l’atmosphère, réduisant l’effet de serre et favorisant un refroidissement global. Pourtant, cette explication laisse une question en suspens : pourquoi l’Antarctique s’est-il couvert de glace près de 30 millions d’années avant l’hémisphère Nord, alors que la baisse du CO₂ concernait l’ensemble de la planète ? C’est précisément cette énigme qu’une équipe de chercheurs de l’université de Southampton a cherché à résoudre.

Des mouvements géologiques profonds comme déclencheur indirect

Dans une étude publiée dans la revue Science, les chercheurs montrent que la formation de la calotte antarctique ne peut s’expliquer sans prendre en compte les mouvements lents du manteau terrestre. Selon leurs travaux, la fragmentation du Gondwana, un supercontinent aujourd’hui disparu, aurait engendré des perturbations dans le manteau sous l’Antarctique oriental il y a près de 180 millions d’années.

Ces perturbations, appelées ondes mantelliques, auraient progressivement soulevé la surface du continent pendant plus de 100 millions d’années. Résultat : un vaste plateau d’altitude s’est formé, incluant des montagnes aujourd’hui entièrement enfouies sous la glace, comme les montagnes Gamburtsev. Il y a environ 45 millions d’années, une grande partie de l’Antarctique oriental aurait dépassé les deux kilomètres d’altitude — un seuil déterminant pour la formation des premiers glaciers.

« Sans ce soulèvement progressif, la baisse du CO₂ n’aurait probablement pas suffi à elle seule à enclencher la glaciation durable. Le relief élevé a offert à la glace un premier point d’ancrage, alors même que le climat mondial demeurait relativement chaud. »
— Équipe de recherche de l’université de Southampton

L’effet boule de neige : quand la glace renforce son propre maintien

Une fois les premiers glaciers installés, le climat a pris le relais pour amplifier le phénomène. En s’étendant, la glace renvoie une plus grande partie du rayonnement solaire vers l’espace — un mécanisme connu sous le nom d’effet d’albédo. Selon les chercheurs, ce processus a contribué à refroidir la planète d’environ 1 °C.

Parallèlement, un air plus froid retient moins de vapeur d’eau, l’un des principaux gaz à effet de serre naturels. Ce mécanisme a amplifié le refroidissement, permettant à la calotte glaciaire de s’étendre progressivement jusqu’aux côtes du continent antarctique. Les scientifiques soulignent que ces rétroactions ont joué un rôle clé dans l’expansion de la glace, confirmant ainsi l’importance du CO₂ comme déclencheur initial.

Pourquoi l’hémisphère Nord a-t-il dû attendre 30 millions d’années de plus ?

L’étude révèle une disparité majeure entre les deux hémisphères. Alors que l’Antarctique s’est couvert de glace il y a 34 millions d’années, l’hémisphère Nord est resté pratiquement dépourvu de vastes calottes glaciaires pendant encore 30 millions d’années. Les chercheurs expliquent cette différence par l’absence de reliefs suffisamment élevés dans les régions arctiques.

« Les terres arctiques, moins élevées, ne réunissaient pas les mêmes conditions topographiques pour amorcer une glaciation, malgré une baisse similaire du CO₂. »
— Résumé des conclusions de l’étude

Cette observation met en lumière un aspect souvent sous-estimé du système climatique terrestre : les grandes transitions climatiques ne dépendent pas uniquement de l’atmosphère ou des océans. Elles peuvent être préparées pendant des dizaines de millions d’années par les mouvements extrêmement lents qui animent les profondeurs de notre planète.

Et maintenant ?

Cette étude ouvre de nouvelles perspectives pour comprendre les interactions entre tectonique et climat. Les chercheurs soulignent que ces mécanismes pourraient aider à affiner les modèles climatiques actuels, notamment pour anticiper les réponses des calottes glaciaires polaires face au réchauffement actuel. Des travaux supplémentaires seront nécessaires pour confirmer ces hypothèses, mais ils rappellent une évidence : la Terre reste un système complexe, où chaque composante joue un rôle dans l’équilibre global.

Ces résultats interviennent alors que les scientifiques multiplient les observations sur les régions polaires, confrontées à des bouleversements rapides. En 2026, plusieurs missions internationales étudient l’évolution de l’Antarctique, notamment via des forages profonds et des relevés satellites. Les prochaines années pourraient apporter des éléments supplémentaires pour préciser le rôle des mouvements géologiques dans les transitions climatiques passées et futures.

Selon l’étude publiée par Futura Sciences, l’Antarctique oriental a été progressivement soulevé par des mouvements du manteau terrestre, créant un relief suffisamment élevé pour permettre l’installation durable de la glace. L’Arctique, dépourvu de ces conditions topographiques, n’a pu connaître une glaciation qu’environ 30 millions d’années plus tard.