L'eau de fonte des calottes glaciaires polaires, combinée au changement de rotation du noyau terrestre, perturbe la rotation de la Terre au point que nous devrons peut-être nous adapter à une « seconde intercalaire négative ».
Les effets du changement climatique sont visibles partout, dans la crise mondiale des réfugiés, dans une saison d’allergies encore pire et, désormais, même dans la notion même de temps.
Les scientifiques ont récemment identifié comment l'eau de fonte des calottes polaires perturbe la rotation de la Terre, à tel point que ceux qui se soucient vraiment de la précision du chronométrage pourraient devoir mettre en œuvre une "seconde intercalaire négative".
Cela signifie-t-il que nos journées dureront soudainement 25 heures ? Non, mais même un changement d’une seconde est significatif dans un monde construit sur des systèmes numériques, comme le GPS, qui reposent sur un chronométrage précis pour fonctionner correctement.
"Depuis presque aussi longtemps qu'existe une société organisée, nous essayons de suivre le temps, ou du moins les jours ou les saisons", explique Jacqueline McCleary, professeur adjoint de physique à la Northeastern University. "Le noyau, la croûte, les océans, le changement climatique, l'ajustement isostatique glaciaire – tous ces facteurs contribuent à un changement du taux de rotation de la Terre à un rythme mesurable, quelque chose qui accumulerait une seconde par an ou quelque chose comme çà."
Il existe deux méthodes principales de chronométrage. Le temps universel coordonné (UTC), également connu sous le nom de temps astronomique car il est basé sur la rotation de la Terre et sa position parmi les étoiles, est utilisé depuis longtemps comme norme mondiale pour les horloges et le chronométrage. Il s'agit de la base des fuseaux horaires et de ce que la plupart des gens considèrent comme « l'heure ».
Cependant, la rotation de la Terre n'est pas exactement un battement de tambour régulier, explique McCleary. En fait, cela change constamment à mesure que les forces gravitationnelles du Soleil, de la Lune et de la Terre, ainsi que les marées de la Terre et même la rotation de son noyau , s'influencent les unes les autres.
Pour tenir compte de cela, les chronométreurs – exigeant une norme plus exigeante – ont commencé à utiliser l’heure atomique, ou heure atomique internationale, pour déterminer la vitesse exacte à laquelle tournent nos horloges. Cette mesure varie si peu qu’elle pourrait tout aussi bien être statique.
En 1958, la communauté internationale de chronométrage a convenu de synchroniser à la fois UTC et TAI.
Cependant, en 1972, les scientifiques ont remarqué que la rotation de la Terre commençait à ralentir légèrement, ce qui allongeait légèrement les jours. En conséquence, les temps atomique et astronomique ont commencé à diverger lentement mais régulièrement. Pour les maintenir synchronisés – une nécessité croissante à mesure que de plus en plus de systèmes numériques , comme les satellites GPS, nécessitent des niveaux de précision encore plus exigeants – la « seconde intercalaire » a été créée.
McCleary affirme qu'il existe plusieurs facteurs responsables du ralentissement de la rotation de la Terre, notamment ce qu'on appelle le blocage des marées.
"La Lune tire sur la Terre, la Terre tire sur la Lune et, au fil du temps, cela a pour effet que la Terre ralentit d'une manière minuscule - comme une partie sur 10 milliards - mais non négligeable", explique McCleary.
La fonte des glaces qui a lieu depuis la période glaciaire et, plus récemment, la fonte des glaces polaires résultant du changement climatique d'origine humaine ont également contribué au ralentissement de la rotation de la Terre, explique McCleary. Dans les deux cas, l’eau de fonte se disperse, créant une masse d’eau autour de l’équateur, tandis que, dans le même temps, les terres jusqu’alors emprisonnées sous la glace aux pôles rebondissent.
Ces deux forces combinées rendent la rotation de la Terre plus difficile, ce qui signifie que le jour UTC est techniquement plus long. Ce phénomène est observé depuis des décennies.
"À mesure que les glaciers fondent et que la Terre rebondit lentement et que la masse qui se trouvait autrefois aux pôles est redistribuée vers les équateurs - parce que le liquide se propage plus facilement, le liquide réagit à sa rotation - le taux de rotation de la Terre ralentit", explique McCleary.
Cependant, plus récemment, des scientifiques ont découvert que la Terre ne ralentissait plus. En fait, cela commence à s’accélérer légèrement. Des secondes intercalaires ont été ajoutées presque chaque année entre 1972 et 1999 pour s'adapter au ralentissement de la rotation de la Terre. Mais il n’y en a eu que quatre ajoutées au cours des 23 dernières années, et la dernière fois qu’une seconde intercalaire a été ajoutée, c’était en 2016.
Ce que les scientifiques ont découvert, c'est que même si le changement climatique « freine », dit McCleary, la partie liquide du noyau terrestre ralentit également, affectant la vitesse de rotation de la surface de la planète.
"Le noyau de la Terre, la partie liquide, tourne également et subit parfois des changements aléatoires, des fluctuations aléatoires", explique McCleary. "À l'heure actuelle, le noyau de la Terre au cours des dernières décennies a ralenti de manière aléatoire et, par une série complexe d'interactions entre la partie liquide du noyau et le manteau et la croûte, ou la partie solide de la Terre, la croûte est " tourne plus vite. Ce changement aléatoire dans la rotation du noyau, en particulier un ralentissement de la vitesse de rotation, se traduit par une accélération de la rotation de la surface terrestre, ce qui aurait pour effet de raccourcir les jours. "
Dans quelques années, cela pourrait aboutir à la mise en œuvre d’une seconde intercalaire négative pour maintenir la synchronisation des temps atomique et astronomique, même si les impacts de la fonte des glaces polaires pourraient finir par retarder notre besoin de décaler les horloges de 2026 à 2029.
Est-ce qu'ajuster les horloges d'une seconde ferait une grande différence ? McCleary affirme que cela pourrait avoir un impact majeur sur les systèmes mondiaux.
"Bien que notre infrastructure informatique soit équipée pour gérer les secondes intercalaires positives, pratiquement aucun de nos réseaux ou services Web n'est équipé pour les secondes intercalaires négatives", dit-elle. "Ils ne savent pas comment passer de 12:00:03 à 12:00:02. C'est essentiellement comparable au bug de l'an 2000 où il fallait tout reprogrammer pour permettre des années à quatre chiffres."
Semblable à l’an 2000, McCleary dit que cela ne finirait probablement pas par provoquer une catastrophe. Bien que cela puisse avoir un impact sur la communauté du chronométrage de précision et sur le temps atomique, McCleary affirme que l'alternative au fait de laisser "quelques secondes flotter" est de "reprogrammer Internet". Dans ce cas, un peu de temps perdu n’est peut-être pas une mauvaise chose.
Fourni par l'Université Northeastern
Cet article est republié par Phys.org avec l'aimable autorisation de Northeastern Global News news.northeastern.edu.
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